四川省双流中学2015-2016学年高二物理3月月考试题

1四川省双流中学2016-2017学年高二（下）3月月考物理一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的得0分。）1.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△ABC的A和B处，如图所示.两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都足B0，则下列说法正确的是：()A.等边三角ABC区域中（包括边界）没有磁感应强度为0的点B.在C处磁场的总磁感应强度方向垂直于AB连线向下C.在C处磁场的总磁感应强度大小是B0D.在C处若有一电流大小为I，长度为L的的恒定电流，受到的安培力可能为B0IL2．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I.那么以下正确的是()A.A板为正极B.R中电流的方向向上C.AB板产生的电动势为BLVD.AB板间的等离子体的电阻为SL(BLvI－R)3．两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于()A．3∶1B．1∶2C．2∶1D．4∶34．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图6所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A．磁感应强度B竖直向上且正增强，ΔΦΔt＝dmgnqB．磁感应强度B竖直向下且正增强，ΔΦΔt＝dmgnqC.磁感应强度B竖直向上且正在减弱，2D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，5.在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通稳定工作后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际()A.G1指针向左摆，G2指针向右摆B.G1指针向右摆，G2指针向左摆C.G1、G2的指针都向左摆D.G1、G2的指针都向右摆6.粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直线框平面向里，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L．现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是()A.a、b两点间的电势差图①中最大B.a、b两点间的电势差图②中最大C.回路电流图③中最大D.回路电流图④中最小7．在图所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上22V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为11V；若分别在c、d与g、h的两端加上22V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为()A．22V,22VB．44V,22VC．11V,11VD．22V,08．如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4kg，带4.0×10－4C的正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ＝0.2，(设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g取10m/s2)A.小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为10m/s2B.小球由静止沿棒竖直下落最大速度2m/sC.若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为5m/s2D．若磁场的方向反向，其余条件不变，小球由静止沿棒竖直下落的最大速度为45m/s二、不定项选择题（本题共5小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=t100sin2220(V)，那么（）A．该交变电流的频率是50HzB．当t=0时，线圈平面恰好位于中性面3abPB+-C．当st1001时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为2220V10.如图所示，OP、OQ为匀强磁场的边界，磁场分布足够广，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电量为q的电荷（重力不计）以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入，并从N点垂直OQ离开，已知θ=30°，OM=l，则A．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于l2B．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于lC．该电荷在磁场中运动的时间为πm6qBD．该电荷在磁场中运动的时间为πm2qB11．如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。现在使小球从稍低些的b点由静止释放，经过轨道端点P进入两板之间的场区。关于小球和小球从b点释放进入金属板间的运动情况以下判断中正确的是（）A．小球可能带负电B．小球在电、磁场中运动的过程动能增大C．小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D．小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变12．如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（）13．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为L的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（）A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v2RB．上滑过程中电流做功发出的热量为12mv2－mgssinθC．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12mv2D．上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv2－mgssinθBPOQθMN4二、实验探究题（本题共两大题，共17分）14.（10分）.有一待测的电阻器Rx，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量（1）甲同学直接用多用电表测其电阻．用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“________”位置，调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为_______Ω．（2）乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量：电压表V（量程0~5V，内电阻约10kΩ）电流表A1（量程0~500mA，内电阻约20Ω）电流表A2（量程0~300mA，内电阻约4Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）滑动变阻器R2（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）直流电源E（电动势为4.5V，内电阻约为0.5Ω）电键及若干导线为了精确画出I―U图线．他设想电表读数从零开始变化，以便多测出几组电流、电压值，故电流表应选用________，滑动变阻器选用_________（选填器材代号），利用选择的器材，请你在方框内画出理想的实验电路图，并标注实验器材的编号．15．（7分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将______（填序号①“左偏”、②“右偏”、③“不偏”）。（3）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填序号①“左偏”、②“右偏”、③“不偏”）5四．计算题（本大题共3小题，共39分。解答时写出必要的文字说明和演算步骤，在试题卷上作答无效．．．．．．．．．。）16.（10分）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=2T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（1）若从中性面开始计时，写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式．(4分）（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？（2分）（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？(4分）17.（13分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=300，导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=0.5m，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）金属棒下滑的最大速度为多大？(4分）（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，R2消耗的电功率P为多少？(4分）（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=1.5T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10―4kg、带电量为q=－2×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？（不计空气阻力）（5分）18．（16分）北京正负电子对撞机是国际上唯一高亮度对撞机，它主要由直线加速器、电子分离器、环形储存器和对撞测量区组成，其简化原理如图乙所示：MN和PQ为足够长的水平边界，竖直边界EF将整个区域分成左右两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外。调节磁感应强度的大小可以使正负电子在测量区内不同位置进行对撞。经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和D同时入射，入射方向平行EF且垂直磁场。已知注入口C、D到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为d34，正、负电子的质量均为m，所带电荷量分别为+e和-e。（1）判断从注入口C、D入射的分别是哪一种电子；（2分）（2）若将Ⅱ区域的磁感应强度大小调为B，正负电子以mdeBv21的速率同时射入，则正负电子经多长时间相撞？（4分）第18题图6（3）若电子束以mdeBv)22(2的速率入射，欲实现正负电子对撞，求Ⅱ区域磁感应强度BⅡ的大小。（10分）73月月考物理试题参考答案一、二：选择题：三、实验题：14.（1）×122（2）A2R115.①①三、计算题：16.【解析】（1）sradn/1060/2ttBSt10sin25.0sin（2）VNBSE502所以，电压表示数为VErRRU45电流表示数为ArREI5（3）转过60度角所用时间为13s30tcos6075233.8BSBSENNVVtt17.解：解：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有题号12345678910111213答案DBBCBABDABADBCBCAD8所以解得最大速度--------5分（2）整个电路消耗的电功率等于安培力的功率带入数据得P总=100W电阻R2消耗的功率P=3/4P总=75W--------5分（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U