1、- 1 -20182019 学年高二年级第十五次周考物理试题一、选择题（共 12 个小题，18 为单选，912 为多选.共 48 分。 ）1如图甲所示，电路的左侧是一个电容为 C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为 S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示则在 0 t0时间内，电容器( )A上极板带正电，所带电荷量为CS B2 B1t0B上极板带正电，所带电荷量为C B2 B1t0C上极板带负电，所带电荷量为CS B2 B1t0D上极板带负电，所带电荷量为C B2 B1t02如图所示，、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K
2、 为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球 a、b、c 从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点 K 的过程中，下列说法正确的是( )A在 K 处球 a 速度最大 B在 K 处球 b 对轨道压力最大C球 b 需要的时间最长 D球 c 机械能损失最多3.如图所示,光滑足够长导轨倾斜放置,下端连一灯泡,匀强磁场垂直于导轨平面,当金属棒 ab沿导轨下滑到稳定状态时,灯泡的电功率为 P,导轨及金属棒电阻不计,要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为 2P,则( )A.将导轨间距变为原来的 倍 B.换一电阻减半的灯泡C.换一质量为原来 倍的金属棒 D.将磁场磁感应强度 B 加倍
3、4.a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10 匝,边长 la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流- 2 -B.a、b 线圈中感应电动势之比为 91C.a、b 线圈中感应电流之比为 34D.a、b 线圈中电功率之比为 315.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是( )A.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，电压表 示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动
4、时，电流表 示数变大D.若闭合开关 S，则电流表 示数变大， 示数变大 6一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D 形盒半径为 R，垂直 D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为 B，两盒分别与交流电源相连下列说法正确的是( )A质子被加速后的最大速度随 B、R 的增大而增大B质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C只要 R 足够大，质子的速度可以被加速到任意值D不需要改变任何量，这个装置也能用于加速 粒子7.如图理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯均能正常发光，下列说法正确的是( )A.原、副线圈匝数比为
5、101B.原、副线圈匝数比为 19C.此时 a 和 b 的电功率之比为 91D.此时 a 和 b 的电功率之比为 198图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻 r5.0 ，外电路电阻 R95 ，电路中其余电阻不计发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 N100.转动过程中穿过每匝线- 3 -圈的磁通量 随时间 t 按正弦规律变化，如图乙所示，则( )At3.14102 s 时，该小型发电机的电动势为零B该小型发电机的电动势的最大值为 100 VC电路中电流最大值为 2 AD串联在外电路中的交流电流表的读数为 2 A9.如图所示，在磁感应强度大小为 B
6、、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m，阻值为 R 的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在 O 点，并可绕 O 点左右摆动金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则下列说法中正确的是( ) A线框中感应电流的方向先是 dcbad，后是abcdaB线框中感应电流的方向始终是 dcbadC穿过线框中的磁通量先变大后变小D穿过线框中的磁通量先变小后变大10.如图,MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨,其间距为 L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为 R 的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度
7、为 d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。质量为 m、电阻也为 R 的金属棒从高为 h 处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 ,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为 g) ( )A.流过金属棒的最大电流为 B.通过金属棒的电荷量为C.克服安培力所做的功为 mgh D.金属棒产生的电热为 mg(h-d)11.如图所示,两根相距为 d 的足够长的光滑金属导轨固定在水平面上,导轨电阻不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨平面垂直,长度略大于 d 的两导体棒 M、N 平行地放在导轨上,- 4 -导体棒的电阻均为 R
8、、质量均为 m,开始两导体棒静止,现给导体棒 M 一个平行导轨向右的瞬时冲量 I,整个过程中导体棒与导轨接触良好,下列说法正确的是 ( )A.回路中始终存在逆时针方向的电流 B.棒 N 的最大加速度为C.回路中的最大电流为 D.棒 N 获得的最大速度为12如图所示，x 轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框 OMN 绕 O 点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流 I 顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，则感应电流 I 及 ON 边所受的安培力大小 F 随时间 t 的变化示意图正确的是( )二、实验题(每空 2 分,共
9、16 分)13、如图甲所示为热敏电阻的 R-t 图象，图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为 200当线圈中的电流大于或等于 20mA 时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电电池的电动势 E=8V，内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热电源- 5 -（1）图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高_（填“增大”“减小”或“不变”）；（2）应该把恒温箱内加热器接_端（填“AB”或“CD”）；（3）如果要使恒温箱内的温度保持 100，滑动变阻器 R1接入电路的电阻值为_（4）为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻 R的阻值应_（填“增大”或“减小”）14、
10、在“用单摆测定重力加速度”实验中,某同学进行如下步骤:(1)用毫米刻度尺测得摆线长 L,用 20 分度的游标卡尺测得摆球的直径如图 1 所示,则摆球的直径为_mm。 (2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做 n 次全振动所用的时间 t,秒表读数如图 2 所示,则读数为_s。(3) 实验中对提高测量结果精度有利的建议是_。 A.单摆的摆线不能太短B.单摆的摆球密度尽可能大C.单摆的摆角越大越好D.从平衡位置开始计时,测量一次全振动的时间作为摆动周期(4)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,如果得出的重力加速度的测重值偏大,其可能的原因是( )- 6
11、 -A.测置周期时,时间 t 内全振动的次数少数了一次B.测量周期时,时间 t 内全振动的次数多数了一次C.摆线上端固定不牢固,振动中出现松动,使摆线变长D.在测量摆长时,将细线的长度加上小球的直径作为摆长三、计算题15(8 分)如右图所示，水平放置的两导轨 P、Q 间的距离 L0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度 B2 T，垂直于导轨放置的 ab 棒的质量 m1 kg，系在 ab 棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量 G3 N 的物块相连已知 ab 棒与导轨间的动摩擦因数 0.2，电源的电动势 E10 V、内阻 r0.1 ，导轨的电阻及 ab 棒的电阻均不计要想 ab 棒处于
12、静止状态，R 应在哪个范围内取值？(g 取 10 m/s2)16(8 分)如图所示是一个交流发电机的示意图,线框 abcd 处于匀强磁场中,已知 ab=bc=10cm,匀强磁场的磁感应强度 B=1T,线圈的匝数 N=100,线圈的总电阻 r=5,外电路负载电阻 R=5,线圈以 n=10r/s,电表是理想电表,求:(1)电压表的示数?(2)从图示位置开始经 1/60s 的这段时间通过 R 的电量?(3) 从图示位置开始转 1800的过程中平均感应电动势？(4)线圈匀速转动一周外力做多少功?17(10 分)如图所示,粗糙斜面的倾角 =37,半径 r=0.5m 的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强
13、磁场。一个匝数 n=10 匝的刚性正方形线框 abcd,通过松弛的柔软导线与一个额定功率 P=1.25W 的小灯泡 A 相连,圆形磁场的一条直径恰好过线框 bc 边。已知线框质量 m=2kg,总电阻 ,边长 L2r,与斜面间的动摩擦因数 =0.5。从 t=0 时起,磁场的磁感应01.25 R强度按 的规律变化。开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常BtT发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求:（1）线框不动时,回路中的感应电动势 E;（2）小灯泡正常发光时的电阻 R;（3）线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量 Q。-
14、7 -18(10 分)如图所示,两根平行的光滑金属导轨间距为 ,导轨电阻不计,上端 、 间接有阻Lab值为 的电阻,导轨平面与水平面的夹角为 ,且处在磁感应强度大小为 、方向垂直于导轨RB平面向上的匀强磁场中.一质量为 、电阻为 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始mr时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度 .整个运动过程中导体棒始终0v与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为 ,弹簧的中心轴线与导轨平行.k（1）求初始时刻通过电阻 的电流 的大小和方向;RI（2）当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为 ,求此时导体棒的加速度大小 ;va（3）导体棒最终静止时弹簧的弹
15、性势能为 ,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻PE上产生的焦耳热 .RQ- 8 -20182019 学年高二年级第十五次周考物理试题答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 A C C B B A D C BD BD BC AD二、实验题13、(1)19.40 (2) 5 分 37.50 秒或 337.50 秒 (3) AB (4)BD14 （1）由图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小；（2）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB 部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在 A、
16、B 端（3）当温度达到 100时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达 20mA=0.02A，根据闭合电路欧姆定律可得：I= E/(R+R+R 0)答案（1）减少；（2）AB；（3）150 （4）增大三、计算题15、【解析】依据物体的平衡条件可得，ab 棒恰不右滑时： GmgBI1L0ab 棒恰不左滑时：GmgBI2L0依据闭合电路欧姆定律可得：EI1(R1r) EI2(R2r)由以上各式代入数据可解得：R19.9 ，R21.9 所以 R 的取值范围为：19 R9.9 .16、=2n=20rad/s V=22.2V s 线圈转过的角度 C=0.087C 平均感应
17、电动势为 0（4）线圈匀速转动一周的过程中,整个回路产生的热量 J=20.8J 故外力需做功 W=Q=20.8J 17、答案：（1）由法拉第电磁感应定律: 得: Ent2210.5BEnrVt（2）小灯泡正常发光,有: 由闭合电路欧姆定律,有:I=(R 0+R)PIR- 9 -即有: 代入数据解得:R=1.2520()EPR（3）对线框 bc 边处于磁场中的部分受力分析如图,当线框恰好要运动时,磁场的磁感应强度大小为 B,由力的平衡条件有: mgsin=F 安 +f=F 安 +mgcos F 安 =nBI2r由上解得线框刚要运动时,磁场的磁感应强度大小:B=0.4T线框在斜面上可保持静止的时间
18、: 1.642/5ts小灯泡产生的热量: .3.QPJ18、（1）初始时刻,导体棒产生的感应电动势为 ,0EBLv通过电阻 的电流大小为 ,R0vIRr由右手定则可知,流过电阻 的电流方向为 .ba（2）第一次回到初始位置时,导体棒产生的感应电动势为 ,Lv感应电流 ,EBLvIr导体棒受到的安培力大小为 方向沿斜面向上;2BLvFIRr根据牛顿第二定律,有 , 解得 .sinmga2sinBLvgmRr（3）导体棒最终静止时,有 ,ikx设整个过程回路中产生的焦耳热为 ,根据能量守恒定律,0Q有 , 电阻 上产生的焦耳热 ,201sinPmvgxER0RQr联立解得 220sin1PmgRQvErk
