1、2010-2011学年江西省白鹭洲中学高二下学期第一次月考物理试卷与答案 选择题 当穿过线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（ ） A线圈中一定有感应电流 B线圈中没有感应电动势 C感应电动势的大小与磁通量的变化成正比 D感应电动势的大小与线圈电阻无关 答案： D 如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为 B，磁场区域宽度均为 a，一正三角形 (中垂线长为 a)导线框 ABC从图示位置方向匀速穿过两磁场区域，以 逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流 i与线框移动距离 x的关系图象正确的是 ( ) 答案： C 如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（
2、 1）图（ 2）两种方式变化时， t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用 W1、W2、 q1、 q2表示，则下列关系式正确的是（ ） A W1= W2 q1= q 2 B W1W2q1= q 2 C W1 W2q 1 q 2 答案： A 如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有 4只规格相同的灯泡，在开关 S 闭合的情况下， 4 只灯泡的亮度相同，若将开关 S 断开，灯泡都不会损坏，则（ ） A灯泡 L1比 S闭合时暗一些 B灯泡 L1比 S闭合时亮一些 C灯泡 L2、 L3的亮度不变 D灯泡 L2、 L3比 S闭合时亮一些 答案： AD 如图所示，先后以速度 v1和 v2匀速
3、把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下（ ） A线圈中的感应电流之比 I1： I2=2： l B作用在线圈上的外力大小之比 F1： F2=1： 2 C线圈中产生的焦耳热之比 Q1： Q2=1： 4 D通过线圈某截面的电荷量之比 q1： q2=1： 2 答案： B 某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的 “Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学把 DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将 AB、 BC、 CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流
4、随时间变化的图象分别如图 a、 b、 c所示，则如下判断中正确的是（ ） A AB间是电容器 B BC间是电感线圈 C CD间是电容器 D CD间是定值电阻 答案： ABD 将阻值为 5的电阻接到内阻不计的交 流电源上 电源电动势随时间变化的规律如图所示 .下列说法正确的是（ ） A电路中交变电流的频率为 0.25 Hz B电阻消耗的电功率为 2.5 W C通过电阻的电流为 A D用交流电压表测得电阻两端的电压是 5 V 答案： B 一质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（ ） A在 0.015s时，速度和加速度都为 -x方向 B在 0.01至 0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且
5、速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小。 C在第八个 0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不增大 D在每 1s内，回复力的瞬时功率有 100次为零。 答案： BD 如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于 O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动 过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计）（ ） A圆环向右穿过磁场后，可以摆至原高度 B在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C 圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D圆环最终将静止在平衡位置 答案： B 如图所示的电路中， A1和 A2是完全相同的灯泡，线圈 L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是：（ ） A合上开关 S接通
6、电路时， A2先亮 A1后亮， 最后一样亮。 B合上开关 S接通电 路时， A1和 A2始终一样亮。 C断开开关 S切断电路时， A2立刻熄灭， A1过一会熄灭。 D断开开关 S切断电路时， A1和 A2都要过一会儿才熄灭。 答案： D 实验题 青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为 0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如
7、图所示。 1、 2 两接线柱之间是励磁线圈， 3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于 50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离， 3、 4断开；电流小于 50mA时， 3、 4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为 100mA。 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。 光敏电阻 ，符号 ；灯泡 L，额定功率 40W，额定电压 36V，符号 ； 保护电阻 ， 符号 R2 电磁开关，符号 蓄电池 E，电压 36V，内阻很小；开关 S，导线若干。 答案：电路图如下图所示 填空题 长为 L的水平通电直导线放在倾角为 的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为 B的匀强磁
8、场中，若磁场方向竖直向上，则电流为 I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为 I2时导线平衡，那么样 I1： I2= 答案： 如图，金属棒 ab置于水平放置的 U形光滑导轨上，在 ef右侧存在有界匀强磁场 B，磁场方向垂直导轨平面向下，在 ef左侧的无磁场区域 cdef内有一半径很小的金属圆环 L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒 ab在水平恒力 F作用下从磁场左边界 ef处由静止开始向右运动后，圆环 L有 _（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流方向 _（填顺时针、逆时针）。答案：收缩；顺时针 有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠
9、杆 ABO、压力传感器 R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表 G（其实质是电流表）。其中 AO： BO=5： 1。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示： 压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻 R/300 270 240 210 180 150 120 设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则： （ 1）利用表中数据归纳出电阻 R随压力 F变化的函数关系式； _ （ 2）该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘 _毫安处？ （ 3）如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为 20mA，
10、这个人的体重是 _N？ 答案： 300-0 6F； 15 6mA ; 550N 计算题 如图所示为由一个原线圈 n1和两个副线圈 n2、 n3组成的理想变压器 ,已知n1 n2 n3=4 2 1,电阻 R=3,副线圈 n2接 2个 “6 V, 6 W”灯泡 ,副线圈 n3接 4个3 W的灯泡 ,所有灯泡均正常发光 ,求电源的输出功率 .答案： W 如图所示，边长为 L的正方形线 圈 abcd的匝数为 n，线圈电阻为 r，外电路的电阻为 R，磁感应强度为 B，电压表为理想交流电压表。现在线圈以角速度 绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，从线圈平面与磁感线平行开始计时。试求：（ 1）闭合电路中电
11、流瞬时值的表达式 ； （ 2）电压表的示数 （ 3）线圈从 t=0开始，转过 900的过程中，电阻 R上通过的电荷量答案：（ 1）线圈转动时，电动势的最大值 Em=n BL2 （ 1分） 由闭合电路的欧姆定律得：最大电流 Im= （ 1分） 故闭合电路中电流瞬时值的表达式为： i= cost （ 2分） （ 2）电路中电流的有效值 I= 则电压表的示数 U=IR= （ 3分） （ 3）因 R与线圈串联，则电阻 R上通过的电荷量与通过线圈的电量相等 因 而 所以 （ 3分） 如图甲所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L，距左端 L处的中间一段被弯成半径为 H的 1/4圆弧，导轨左右两段处于高度
12、相差 H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场 B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场 B（ t），如图乙所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为 m的金属棒 ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间 t0 滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g。 （ 1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？ （ 2）求 0到时间 t0内，回路中感应电流产生的 焦耳热量。 （ 3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。 答案：（ 1）感应电流
13、的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同。 （ 2分） （ 2） 0t0 时间内，设回路中感应电动势大小为 E0，感应电流为 I，感应电流产生的焦耳热 为 Q，由法拉第电磁感应定律： （ 1分）根据闭合电路的欧姆定律： （ 1分）由焦定律及 有：（ 2分） （ 3）设金属进入磁场 B0的瞬间，速度为 v， 金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒： （ 1分）根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入 磁场 B0区域瞬间产生的感应电动势大小为 E，则： 方向为 （ 1分） 而左端磁场的感应电动势为 ,方向为 由闭合电路欧姆定律，求得感应电流： （ 1分） 根据
14、讨论： I.当 时， I=0；（ 1分） II.当 时， ，方向为 ；（ 1分） III.当 时， ， 方向为 。（ 1分） 如图 16所示， x轴正方向水平向右， y轴正方向 竖直向上在 xOy平面内有与 y轴平行的匀强电场，在半径为 R的圆内还有与 xOy平面垂直的匀强磁场在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿 x轴正方向发射出一束具有相同质量 m、电荷量为 q(q0)和初速度为 v的带电微粒发射时，这束带电微粒分布在 0y2R的区间内。已知重力加速度大小为 g，若从 A点射出的带电微粒平行于 x轴从 C点进入磁场区域，并从坐标原点 O沿 y轴负方向离开。 （ 1）求电场强度和磁感应强度
15、的大小； （ 2）请指出这束带电微粒与 x轴相交的区域，并指出这束带电微粒中哪些粒子在磁场中运动的时间最长；最长时间为多少？ 答案：（ 1）带电粒子 平行于 x轴从 C点进入磁场，说明带电微粒所受重力和电场力平衡设电场强度大小为 E，由 mg=qE可得 E= ，方向沿 y轴正方向 (2分 ) 带电微粒进入磁场后，将做圆周运动，且 r=R如图 a所示设磁感应强度大小为 B 由牛顿第二定律得 : (2分 ) 解得： (2分 ) （ 2）这束带电微粒都通过坐标原点 (1分 ) 从任一点 P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为 R的匀速圆周运动如图 b所示， P点与 O/点的连线与 y轴的夹角为 ，则圆心 Q的坐标为 (-Rsin，Rcos)， 又数学知识得：粒子圆周运动的轨迹方程为： (x+Rsin)2+(yRcos)2=R2 令 y=0， 解得 x=0 (2分 ) 因所有的粒子最后从原点离开，且半径均为 R，所以从 M点进入的粒子在磁场中偏转的角度为 180最大，因而运动的时间最长。 (2分 )又 则时间 tm= (1分 )
