浙江宁波北仑中学高二上学期期中考试物理(2-10班)试题-含答案

北仑中学2019学年第一学期高二年级期中考试物理试卷（高二2-5班,走班）一、单项选择题（共10题，共30分）1、下列图中，A图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D图是工人穿上包含金属丝的织物制成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是()2、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力作用后的运动情况为()A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管3、如图,表示磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷,在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是()A．A板带正电B．有电流从b经电阻流向aC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力4、如图所示为法拉第圆盘发电机．半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω旋转，匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度为B，电刷a与圆盘表面接触，接触点距圆心为r2，电刷b与圆盘边缘接触，两电刷间接有阻值为R的电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，则()A．a、b两点间的电势差为12Br2ωB．通过电阻R的电流为C．通过电阻R的电流方向为从上到下D．圆盘在ab连线上所受的安培力与ab连线垂直，与旋转方向相同5、MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场,方向如图所示,带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动,依次通过小孔b、c、d,已知ab=bc=cd,粒子从a运动到d的时间为t,则粒子的比荷为()A．B．C．D．6、如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则()A．T1mg，T2mgB．T1mg，T2mgC．T1mg，T2mgD．T1mg，T2mg7、一台发电机输出的电功率为50kW，输出电压为250V，现欲用变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，若不考虑输电线路的感抗和容抗对输电的影响，则()A．输送电压越高，输电线上损失的功率越大B．若升压变压器的变压比为1:4，输电线上损失的功率为20kWC．若升压变压器的变压比为1:8，输电线上损失的功率为10kWD．若不用升压变压器，输电线上损失的功率将达到320kW8、如图所示，两块竖直放置的金属板间距为d，用导线与一匝数为n的线圈连接。线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场。两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态，则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是()A．磁场正在增强，=B．磁场正在减弱，=C．磁场正在减弱，=D．磁场正在增强，=9、如图所示，在水平地面上方有一沿水平方向且垂直纸面向里的匀强磁场．现将一带电小球以一定初速度v0竖直上抛，小球能上升的最大高度为h，设重力加速度为g，不计空气阻力，则下列判断正确的是()A．h一定大于v022gB．h一定等于v022gC．h一定小于v022gD．h可能等于v022g10、如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t＝0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t＝t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为()A．B＝1lmRt0B．B＝1l2mRt0C．B＝1lmR2t0D．B＝2lmRt0二、不定项选择题（共7题，共28分）11、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图5所示．结合上述材料，下列说法正确的是()A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近B．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的C．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显12、如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落,M点距场区边界PQ高为h,边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是()A．小球带负电荷,匀强磁场方向垂直于纸面向里B．小球的电荷量与质量的比值=C．小球从a运动到b的过程中,小球和地球系统机械能守恒D．小球在a、b两点的速度相同13、矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是()A．在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大B．在t=0.2s和t=0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157VD．在t=0.4s时，磁通量变化率达到最大，其值为3.14Wb/s14、如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，要使灯泡变亮，可以采取的方法有()A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容15、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u=20sin100πtV，氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有()A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数不变D．开关断开前后，变压器的输入功率不变16、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝a，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为qm，发射速度大小都为v0，且满足v0＝qBam.发射方向用图中的角度θ表示．对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是()A．粒子有可能打到A点B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C．以θ30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出17、两磁感应强度均为B的匀强磁场区Ⅰ、Ⅲ，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区Ⅱ，有一边长为L(Ls)、电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于Ⅰ区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则()A．当ab边刚进入中间无磁场区域Ⅱ时，ab两点间的电压为3BLv4B．当ab边刚进入磁场区域Ⅲ时，通过ab边的电流大小为2BLvR，方向由a→bC．把金属线框从ab边刚进入Ⅱ区域到完全拉入Ⅲ区域过程中，拉力所做功为D．从cd边刚进入Ⅱ区域到刚进入Ⅲ区域的过程中，回路中产生的焦耳热三、实验题（每空2分，共10分）18、在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________(选填“a”“b”“c”或“M”)，M连接到________(选填“a”“b”“c”或“N”).正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转.由此可以判断__________.A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向19、为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要选用下列仪器中的________.A.220V的交流电源B.学生电源C.交流电压表D.交流电流表在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________(选填“增大”“减小”或“不变”).四、计算题（共3题，20题各12分，21题10分，22题10分，共32分）20、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路中的电阻R＝4Ω，求：(计算结果可以用π表示)(1)感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数；(5)线圈转动一周产生的总热量；(6)从图示位置开始的16周期内通过R的电荷量．21、两条平行的金属导轨相距L＝1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m＝0.2kg，电阻分别为RMN＝1Ω和RPQ＝2Ω.MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t＝0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a＝1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t＝3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：(1)磁感应强度B的大小；(2)t＝0～3s时间内通过MN棒的电荷量；(3)求t＝6s时F2的大小和方向；(4)若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：v＝0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到x＝5m的过程中，系统产生的热量．22、如图所示，平行板电容器两金属板A、B板长L＝32cm，两板间距离d＝32cm，A板的电势比B板高．电荷量q＝10－10C、质量m＝10－20kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×106m/s沿电场中心线垂直电场线飞入电场．随后，粒子在O点飞出平行板电容器(速度偏转角为37°)，并进入磁场方向垂直纸面向里且边长为CD＝24cm的正方形匀强磁场区域．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，粒子的重力不计)(1)求A、B两板间的电势差；(2)粒子穿过磁场区域后打在放置于中心线上的荧光屏CD上，求磁感应强度的范围．一、单项选择题题号12345678910答案DDBBAABBCB二、不定项选择题题号11121314151617答案BDABCDBCACADBC三、实验题18、(1)acB19、BC减小四、计算题20、(1)感应电动势的最大值为Em＝nBSω＝100×0.5×0.12×2πV＝3.14V(2)由图示位置转过60°时的瞬时感应电动势为e＝Emcos60°＝3.14×0.5V＝1.57V(3)由图示位置转过60°的过程中产生的平均感应电动势为E＝nΔΦΔt＝nBSsin60°16T＝100×0.5×0.1×0.1×3216×2π2πV≈2.60V(4)交流电压表的示数为外电路两端电压的有效值，即U＝Em2R＋rR＝3.142×44＋1V≈1.78V(5)线圈转动一周产生的总热量为Q＝Em22R＋rT≈0.99J(6)在16周期内通过电阻R的电荷量为q＝I×T6＝ER＋r×T6＝2.604＋1×16C≈0.087C21、解析(1)当t＝3s时，设MN的速度为v1，则v1＝at＝3m/sE1＝BLv1E1＝I