启迪期末考试模拟试题

2012年启迪高二期末模拟试题第（1）页启迪中学2012年高二物理期末模拟试题命题人：范继一、本题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．关于磁感线和磁通量的概念，下列说法中正确的是()A．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线,且总是从磁体的N极指向S极B．两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交C．穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的D．穿过线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零2．关于电和磁现象，以下说法中正确的是（）A．日光灯正常工作时，镇流器起着降压限流作用B．自感电动势的方向总是与原电流方向相反C．回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转D．低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为tsin1002220e(V).关于这个交变电流,下列说法中正确的是()A．交变电流的频率为100HzB．电动势的有效值为220VC．t=0时,穿过线圈的磁通量为零D．t=0时,线圈平面与中性面垂直4．初速度为v0的电子（重力不计），沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变5．如图电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电；C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电；6．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（）A．图中A板是电源的正极B．图中B板是电源的正极C．电源的电动势为BvdD．电源的电动势为Bvq7．在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体棒A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则：()A．I1：I2=cosθ׃1B．I1：I2=1：12012年启迪高二期末模拟试题第（2）页C．导体棒A所受安培力大小之比F1׃：F2=sinθ׃：cosθD．斜面对导体棒A的弹力大小之比N1׃：N2=cos2θ：18．如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行．现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？()9．如图所示，一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是10：1，原线圈接入电压为220V的照明用电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻R串联接在副线圈上。则以下说法中正确的是()A．1min内电阻R上产生的热量为1452JB．电压表的读数约为15.6VC．二极管两端的最大电压为22VD．若将R换成一个阻值大于10Ω的电阻，则电流表读数变大10．两光滑水平导轨放置匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒ab可沿导轨自由移动，如图所示，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨的电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉动，若保持拉力F恒定，经过时间t1速度变为v，金属棒受到的磁场力为F1，最终以2v的速度做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，经过时间t2，速度也变为v，金属棒受到的磁场力为F2，最终也以2v的速度做匀速运动。则（）A．t1t2B．t1=t2C．F1=F2D．F=2F2二、实验题（本题有两小题共18分）11．（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：＝_________________（用上述测量字母表示）．（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l＝，金属丝直径的测量值为d=________mm．12．（10分）有一个小灯泡上标有“4.8V2W”字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）B．电压表V2（0～100V，内阻15kΩ）iOtiOtiOtiOtA．B．C．D．×××××××××FR××××××××××vabcBVAURU2012年启迪高二期末模拟试题第（3）页C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）D．定值电阻R1＝3kΩE．定值电阻R2＝15kΩF．滑动变阻器R（10Ω，2A）G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干（1）为尽量减小实验误差，并要求小灯泡两端电压可从零到额定电压内任意变化，实验中所用电压表应选用，定值电阻应选用（均用序号字母填写）；（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图；（3）利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是，下图的四个图象中正确的是．三、计算题（本题共5个小题共62分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14．（10分）一个正方形导线圈边长0.2ma，共有N=100匝，其总电阻4r，线圈与阻值16R的外电阻连成闭合回路，线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面，如图甲所示，磁场的大小随时间变化如图乙所示，求：（1）线圈中产生的感应电动势大小。（2）通过电阻R的电流大小。13．（12分）如图，匀强磁场磁感应强度为B，宽度为d，方向垂直纸面向里，在磁场右边缘放有大平板MN，板面与磁场平行，一质量为m，带电量为＋q的粒子（重力不计），从图示位置由静止开始被电场加速，求：（1）粒子进入磁场的初速度v0与加速电压U的关系。6P/WU2/V2O12180.5241.01.52.06P/WU2/V2O12180.5241.01.52.0AB6P/WU2/V2O12180.5241.01.52.06P/WU2/V2O12180.5241.01.52.0CD．UdB＋qMN2012年启迪高二期末模拟试题第（4）页（2）能使粒子打到平板MN的加速电压U最小值是多少？15．（12分）如图，发电机输出功率为100kＷ，输出电压为U1=250V，用户需要的电压为U4=220V，两变压器之间输电线的总电阻为10R，其它电线的电阻不计．若输电线中因发热而损失的功率为总功率的4%，试求：（变压器是理想的）（1）发电机输出电流和输电线上的电流大小。（2）在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比．16．（14分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h.17．（14分）如图所示，足够长的金属导轨MN和PQ与R相连，平行地放在水平桌面上，质量为m的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动．导轨与ab杆的电阻不计，导轨宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面．现给金属杆ab一个瞬时冲量I0，使ab杆向右滑行．（1）求回路的最大电流．（2）当滑行过程中电阻上产生的热量为Q时，杆ab的加速度多大？（3）杆ab从开始运动到停下共滑行了多少距离？xyAOMNθv02012年启迪高二期末模拟试题第（5）页2012年启迪高二期末模拟试题答题卡题号12345678910答案11～12题11．，，12．（1），（2）电路图必须用铅笔直尺画在右边方框内（3），13．14．2012年启迪高二期末模拟试题第（6）页15．16．2012年启迪高二期末模拟试题第（7）页17．2012年启迪高二期末模拟试题答题卡题号12345678910答案DABADBCADDABACD11～12题11．24dRl（3分）36.50（2分）0.865（3分）12．（1）A（2分），D（2分）（2）电路图如图（2分）（3）V2UU（2分），C（2分）13．（10分）解析：（1）由图乙可知，0.01s时：1.0T/s100T/s0.01Bt（2分）线圈中产生的感应电动势2BENNatt=400V（3分）（2）通过电阻R的电流大小EIRr（3分）代入数据解得20AI（2分）AV1RR1ES2012年启迪高二期末模拟试题第（8）页14．（12分）解析：（1）设粒子射出电场的速度为v，则由动能定理得：qU=mv2/2（3分）v=mqU2（2分）（2）要打到板MN上粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r须满足：rd（2分）又Bqv=rmv2（2分）由上述三式联解得：UmBqd222（2分）所以能使粒子打到平板MN上的电压最小值为：mBqd222（1分）15．（12分）解析：（1）输出电流为：11400APIu（3分）输电线上的电流I2为：224%IRP∴I2=20A（3分）（2）升压变压器原副线圈匝数比为：1221120nInI（3分）用户端干路电流I4为：44(14%)uIP∴44800A11I∴降压变压器原副线圈匝数比为：344324011nInI（3分）16．（14分）解析：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有qEmg①（2分）mgEq②（1分）电场强度方向竖直向上（1分）（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，MOP，如图所示。设半径为r，由几何关系知Lsin2r③（2分）设小球做圆周运动的速率为v，有2mvqvBr④（1分）由速度的合成与分解知0cosvv⑤（1分）由③④⑤式得0cot2qBLvm⑥（2分）（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为0tanyvv⑦（1分）xyAOMNθv0θO/P2012年启迪高二期末模拟试题第（9）页由匀变速直线运动规律22yvgh⑧（1分）由⑥⑦⑧式得22228qBLhmg⑨（2分）17．（14分）解析：（1）由动量定理I0=mv0–0得v0=I0m（2分）金属杆在导轨上做减速运动，刚开始时速度最大，感应电动势也最大，有：Em=BLv（1分）所以回路的最大电流Im=BLv0R=BLI0mR（1分）(2)设此时杆的速度为v，由能的转化和守恒有：Q=12mv02-12mv2（2分）解得：v=2012ImQm（1分）由牛顿第二定律得：BIL=ma（1分）由闭合电路欧姆定律得：I=BLvR（1分）解得：a=222022.BLImQmR（1分）（3）对全过程应用动量定理有：00BILtI（2分）而BLxItRtR（1分）解得：x=I0RB2L2（1分）