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1、江苏无锡一中20122013 学年度上学期期末考试高二物理试题一、单项选择题:本题共5 小题,每小题3 分,共计15 分 . 每小题只有一个选项符合题意1、 对磁感应强度的定义式 BF的理解,下列说法正确的是ILA磁感应强度 B 跟磁场力 F 成正比,跟电流强度 I 和导线长度 L 的乘积成反比B公式表明,磁感应强度B 的方向与通电导体的受力F 的方向相同C磁感应强度 B是由磁场本身决定的,不随F、I 及 L 的变化而变化D如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F 等于 0,则该处的磁感应强度也等于02、如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于 a、b 两点 . 棒的中部处于
2、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有 电流,方向从 M 流向 N,此时悬线上有拉力 . 为了使拉力等于零,可以采取下列哪些措施A. 适当减小磁感应强度B.适当增大电流强度C. 使磁场反向D.使电流反向3、如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关, 导轨光滑且电阻不计, 匀强磁场的方向与导Ra轨平面垂直,金属杆ab 置于导轨上当开关 S 断开时,在杆SBab 上作用一水平向右的恒力F 使杆 ab 向右运动进入磁场一F段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导b轨垂直且接触良好下列关于金属杆ab 的 v t 图象不可能 的是4、一直升飞机停在南半球某处上空
3、设该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B直升飞机螺旋桨叶片的长度为l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为 b,如图所示如果忽略到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则AE=fl2 ,且a点电势低于b点电势BB E =2 fl 2B,且 a 点电势低于b 点电势CE=fl2 ,且a点电势高于b点电势BD E =2 fl2B,且 a 点电势高于b 点电势5、如图所示电路中, L 为电感线圈, C为电容器,当开关S 由断开变为闭合时,A A 灯有电流通过,方向由a 到 bBA 灯中无电流通过,不可能变亮C B 灯
4、立即熄灭,c 点电势低于d 点电势1D B 灯逐渐熄灭,c 点电势低于d 点电势二、多项选择题:本题共5 小题,每小题4 分,共计20 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4 分,选对不全得2 分,错选或不答的得0 分。6、图中为一“滤速器”装置示意图。a、b 为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入 a、 b 两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子,可在 a、 b 间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线 OO运动, 由 O 射出。 不计重力作用。 可能达到上述目的的办法是 A. 使 a 板电势高于 b 板,磁场方向垂直纸
5、面向里B. 使 a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面向里C.使 a 板电势高于b 板,磁场方向垂直纸面向外D.使 a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面向外7、如图,带电小球套在竖直放置的绝缘直杆上,把此装置放在范围足够大的正交的匀强电场 E 和匀强磁场B 中,小球的质量为m,带电量为q,杆与球之间动摩擦因数为,将小球由静止释放,其加速度a,速度的变化情况A释放瞬间, a 最大, v 等于 0B当下滑速度v=E/B 时, a 最大, am =gC小球加速度a 不断变小,速度不断变大至最大值D a 先变大后变小,速度不断变大,a=0 时最大 vm =mg/ Bq+E/B8、在图所示电路中, a
6、、b 两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流; L 是一个 25mH的高频扼流圈, C 是一个 100pF 的电容器, R是负载电阻。下列说法正确的是A L 的作用是“通低频,阻高频”B C 的作用是“通交流,隔直流”C C 的作用是“通高频,阻低频”D通过 R 的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比9、载流子浓度( 单位体积内自由电荷的个数) 是半导体材料的重要参ab数,工艺上通过控制三价或者五价掺杂原子的浓度,来控制 P 型或者 N 型半导体的载流子浓度。利用霍尔效应可以测量载流子的浓度或者类型。如图所示一块半导体材料样品,高为d宽为 b, 均匀磁场垂直于样品表面
7、,磁感应强度为B, 样品中通过的电流为 I ,现在测得霍尔电压为U H ,每个自由电荷所带电荷大小为e,下列说法中正确的是A若测得前后表面的电压大于零,载流子带正电;B若测得前后表面的电压大于零,载流子带负电;C载流子浓度为BI; D载流子浓度为BI。UdeUbe10、如图甲是阻值为5 的线圈与阻值为15 的电阻 R 构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则A电压表的示数为14.14VB通过电阻的电流为0.707A2C电阻 R 上消耗的功率为7.5WD通过电阻的电流方向每秒变化100 次三、实验题(共16 分)(本题共2 小题,把答案
8、填在答题纸相应的位置或按要求作答)11、( 4 分)现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接,在开关闭合、 线圈 A 放在线圈B 中的情况下, 某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端 P 向左加速滑动时,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 向右加速滑动,都能引起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,故无法判断电流计指针偏转的方向12、( 12分)某兴趣小组
9、为了测量一待测电阻Rx的阻值, 准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量实验室里准备了以下器材:A多用电表B电压表Vl ,量程 3V,内阻约5kC电压表V2,量程 15V,内阻约 25k D电流表Al ,量程 0.6A ,内阻约 0.2 E电流表A2,量程 3A,内阻约 0.04 F电源,电动势E=4.5VG滑动变阻器Rl ,最大阻值5,最大电流为3AH滑动变阻器R2,最大阻值200 ,最大电流为1.5AI电键 S、导线若干在用多用电表粗测电阻时, 该兴趣小组首先选用“10”欧姆挡,其阻值如图( 甲 ) 中指针所示,为了减小多用电表的读数误差, 多用电表的选择开关应换用_欧姆挡
10、;按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图 ( 乙 ) 中指针所示,则 Rx 的阻值大约是 _ ;在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的 器 材 中 电 压 表 应 选; 电 流 表 应选;滑动变阻器应选。在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图3四、 算或 述 :(共69 分)(本 共6 小 ,解答 写出必要的文字 明、方程式和重要的演算步 ,只写出最后答案的不能得分有数 算的 ,答案中必 明确写出数 和 位)13、( 11 分)如 所示,金属杆ab 可在平行金属 上滑 ,金属杆 阻 R0 0
11、.5 , L0.3 m, 一端串接一 阻 R 1 ,匀 磁 磁感 度 B 2 T,当 ab 以 v 5 m/s 向右匀速运 程中,求: (1) ab 间感 E 和 ab 的 U;(2) 所加沿 平面的水平外力F 的大小;(3) 在 2 s 内 阻R上 生的 量Q.14、(10 分)如 所示,直 MN上方有垂直 面向外的足 大的有界匀 磁 区域,磁感 度 B,正、 子同 从O 点以与 MN成 300 角的相同速度 v 射入 磁 区域 ( 子 量 m, 量为 e) , 一段 后从 界 MN射出。求 :(1) 它 从磁 中射出 ,出射点 的距离;(2) 它 从磁 中射出的 差。15、( 12 分)
12、机 出功率 100 kW, 出 是 250V,用 需要的 是220V, 机到用 阻 10 ,要求 中因 而 失的功率 送功率的4( 1)画出此 路的示意 ;( 2)在 路中 置的升 和降 器原副 圈的匝数比;( 3)用 得到的 功率是多少 ?16、( 12 分)如 所示,矩形 圈abcd 边长ab=2L, ad=3L,OO是 圈的 ,aO=bO=2L匀 磁 的磁感 度 B,OO 好与磁 的 界 重合 圈的 阻 R. 当 圈 OO以角速度 匀速 , 求:(1) 从 示 刻起, 圈的 ab 第一次出磁 前的瞬 ,回路中 流的大小和方向(2) 从 示位置 ,取 流沿abcd方向 正,画出 圈中的 流
13、i 随 间 t 化的关系 ( 画两个周期 ) (3) 圈中 流的有效 17、( 12 分)如 所示,两平行光滑的金属 MN、 PQ固定在水平面上,相距 L, 于 直方向的磁 中,整个磁 由若干个 度皆 d 的条形匀 磁 区域 1、 2、 3、4 成,磁感 度B1、 B2 的方向相反,大小相等,即1= 2 = 。 左端 接B B BMP一 阻 R, 量 m、 阻 r 的 体棒 ab 垂直放置在 上,与 接触良好,不 的 阻。 棒 ab 施加水平向右的拉力,使其从区域1 磁 左 界位置开始以速度v0 向右作匀速直 运 并穿越n 个磁 区域。 ( 1)求棒 ab 穿越区域 1 磁 的 程中 阻R 生
14、的焦耳 Q;(2)求棒 ab 穿越 n 个磁 区域的 程中拉力 棒ab 所做的功 W;(3)求棒 ab 穿越 n 个磁 区域的 程中通 阻R的 荷量 q。418( 12 分)、如图甲所示, 光滑绝缘水平面上一矩形金属线圈abcd的质量为m、电阻为 R、ad 边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为 B, ab 边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0 时刻线圈以初速度v0 进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl ,此时对线圈施加一沿运动方向的变力F,使线圈在t=2T 时刻线圈全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v t 图象如图乙所示,整个图
15、象关于 t=T 轴对称 (1) 求 t=0 时刻线圈的电功率;(2) 线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热和穿过磁场过程中外力 F 所做的功分别为多少?(3) 若线圈的面积为 S,请运用牛顿第二运动定律和电磁学规律证明: 在线圈进人磁场B 2 LS过程中 v0v1mR5参考答案一、 :本 共6 小 ,每小 3 分,共 18分 . 每小 只有一个 符合 意12345CBDAD二、多 :本 共4 小 ,每小 4 分,共 16分。每小 有多个 符合 意。678910ADBDACDACBC三、 (共16 分)11、( 4 分)B12、( 12 分)19 BDG13、( 12 分)ab 杆的 :回路 流ab
16、 杆两端的 : U=IR=21V=2V( 2)所加外力( 3) R 上 生的 量14、( 10 分)解 (1) 正、 子在匀 磁 中 周运 半径相同但 行方向不同,分 作出正、 子在磁 中运 的 迹如 所示。由mv2mvBev得 R=RBe射出点距离PQ4R sin所以6(2) 由 T2 r2 m得 TBev225t1负电子在磁场中运动时间2TT6正电子在磁场中运动时间t22T1 T26tt14 m所以两个电子射出的时间差t 23Be15、( 12 分)16、( 12 分)( 1)方向沿 badcb, i =( 2)如图所示(3)有效值I,有7解得17、( 12 分)解:( 1)棒产生的感应电
17、动势E BLv 0( 2 分)E通过棒的感应电流IRr电阻 R产生的焦耳热 QE2dB 2 L2 v0 Rd()Rr )2Rrv0(RE 2dnnB2 L2 v0 d( 2)拉力对棒 ab 所做的功 Wrv0RrR( 3)若 n 为奇数,通过电阻R的净电荷量 q1BLdRrR r若 n 为偶数,通过电阻R的净电荷量 q20RrIBLv 0R rdtO3dv0v018、( 12 分)( 1 分)( 2 分)( 3 分)( 2 分)( 2 分)8(1)t=0 , E=BLv0 圈 功率P= E 2 = B2 L2 v0 2RR(2) 圈 入磁 的 程中 能 化 焦耳 121mv2Q=mv -202122外力做功一是增加 能,二是克服安培力做功WF=mv0 -mv1(3) 根据微元法思想,将 分 若干等分,每一等分可看成匀 速vn-vn+1= BLI n tnmv0-v 1= BL (I1L1+I 2L2+I nLn)m其中 IL +I L +I L =Q112 2n n 量 Q=It= BSRRv0-v 1= B2 LSmR9