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浙江省杭州市西湖区重点中学2014-2015学年高二物理下学期5月月考试题

浙江省杭州市西湖区重点中学 2014-2015 学年高二下学期 5 月月考 物理
一、单选题(每小题 3 分,共 30 分)

1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列 举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是 A.回旋加速器 B.白炽灯 C.质谱仪 ( ) D.电磁炉

2.随着中国电信业的发展,国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额。如图所 示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明, 由此可知此电池的电动 势和待机状态下工作电流分别是 ( A.4.2V C.3.7V 14.58mA 14.58mA )

B.4.2V 700mA D.3.7V 700mA

3.在如图所示的电路中,当变阻器 R3 的滑动头 P 由 a 端向 b 端移动时 ( ) A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小 4. 如图所示,直线 A 为某电源的 U-I 图线,曲线 B 为某小灯泡的 U-I 图线 的一部分,用该电源和小灯泡组成闭合电路,下例说法中正确的是( A.此电源的内阻为 0.5Ω C.电源的输出功率为 8W D.由于小灯泡的 U-I 图线是一条曲线,所以欧姆定律不适用 5.一辆电瓶车,质量为 500kg,由电动势为 25V、内电阻为 0.2Ω 的蓄电池 组向直流电动机供电,当电瓶车在水平地面上以 0.8m/s 的速度匀速行驶时,通过电动机的 电流为 5A,设车所受的阻力是车重的 0.02 倍(g=10m/s ) ,则此电动机的内阻是 ( A.4. 8Ω B.3.2Ω C.1.6Ω D.0.4Ω
2

)

B.电源的总功率为 10W

)

6.如图,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,如果两次 拉出的速度之比为 1∶2,则两次线圈所受外力大小之比 F1∶F2、线圈发热之比 Q1∶Q2 之比分别为( ) A.F1∶F2=2∶1,Q1∶Q2=2∶1 B.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2 C.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=2∶1 D.F1∶F2=1∶1,Q1∶Q2=1∶1
1

7.如图所示,A、B 都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两 端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环 A 是闭合的,环 B 是断开的。若用磁铁分别接近 这两个圆环,则下面说法正确的是( ) A.图中磁铁 N 极接近 A 环时,A 环被吸引,而后被推开 B.用磁铁的任意一磁极接近 A 环时,A 环均被排斥 C.用磁铁 N 极接近 B 环时,B 环被推斥,远离磁铁运动 D.图中磁铁 N 极远离 A 环时,A 环被排斥,而后随磁铁运动

8. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路, 并固定在水平面 (纸 面)内,回路的 ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的 磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图像如图乙所示。用 F 表示 ab 边受到的安培力,以水平向右为 F 的正方向,能正确反映 F 随时间 t 变化的图像是 ( )

9. 如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R,质量不能忽略的金属棒 与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀

强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力 F 作用下加速 上升的一段时间内,力 F 做的功与安培力做的功的代数和等于( A.棒的重力势能增加量 C.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 D.电阻 R 上放出的热量 )

10. 如图所示, 平行金属导轨与水平面成 θ 角, 导轨与两阻值相同的定值电阻 R1 和 R2 相连, 匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒 ab 质量为 m,棒的电阻 R=0.5R1,棒与导轨之间的 动摩擦因数为 μ 。导体棒 ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为 v 时,定值电阻 R2 消耗的电 功率为 P,此时下列正确的是 ( ) A.此装置因摩擦而产生的热功率为 μ mgv B.此装置消耗的机械功率为 μ mg vcosθ

4P v D.导体棒受到的安培力的功率为 8P
C.导体棒受到的安培力的大小为 二、不定向项选择题(每小题 4 分,错选不给分,漏选给 2 分,共 16 分)
2

11. 如图所示电路中, L 为自感系数很大的电感线圈, 其直流电阻不计, A、 B 为两相同灯泡, 则下列说法正确 的是( .. )

A.合上 S 的瞬间,A、B 同时亮 B.合上 S 的瞬间,A 先亮,B 后亮 C.合上 S 后,A 逐渐变得更亮,B 逐渐变暗直至熄灭 D.断开 S 时,A 立即熄灭,B 灯重新亮随后逐渐熄灭

12. 1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器, 其原理如图所示。 这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成,其间留有空隙,下列说法 正确的是( ) A.粒子由加速器的中心附近进入加速器 B.粒子由加速器的边缘进入加速器 C.粒子从磁场中获得能量 D.粒子从电场中获得能量 13. 唱卡拉 OK 用的话筒,内有传感器。其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜 片后面粘接一个较小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就 将声音信号转变为电信号,如图所示。下列说法正确的是 ( )

A.该传感器是根据电磁感应原理工作的 B.该传感器是根据电流的磁效应工作的 C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变 D.膜片振动时,金属线圈中会产生感应电动势 14. 自然界的电、 热和磁等现象都是相互联系的, 很多物理学家为寻找它们之间的联系做出 了贡献。下列说法正确的是( )

A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系

3

三、填空题(每空 2 分,共 14

分)

15.如右图为电磁流量计的示意图。半径为 R 的非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液 体在流动,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若 测得管壁上 a、b 两点间的电势差为 U,则管中导电液体的流速为 v=_________ , 流量 Q= _________ 。

16. 如图所示,粗细均匀的、电阻为 r 的金属圆环, 放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为 B,圆环直径为 l;长为 l、电阻为 r/2 的金属棒 ab 放在圆环上,以 v0 向左运动,当 ab 棒运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为 17. 如图所示,电子射线管(A 为其阴极) ,放在蹄形磁铁的 N、S 两极间(图中 C 为 N 极), 射线管的 A、B 两极分别接在直流高压电源的负极和正极。此时,荧光屏上的电子束运动径 迹 偏转(填“向上” “向下”或“不” ) 。

18. 如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为 L=0.4m,金属棒 ab 置于框架上,并与 两框架垂直,整个框架位于竖直向下、磁感强度 B=0.5T 的匀强磁场中,电阻 R=0.09Ω ,ab 的电阻 r=0.01Ω ,摩擦不计,当 ab 在水平恒力 F 作用下以 v=2.5m/s 的速度向右匀速运动 时,回路中的感应电流的大小为 的电功率为 W. A; 恒力 F 的大小为 N; 电阻 R 上消耗

四、计算题(每小题 10 分,共 40 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 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)

19. 如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd,线圈平面与磁场 垂直。 已知线圈的匝数 N=100,边长 ab =1.0m、bc=0.5m,电阻 r=2Ω 。 磁感应强度 B 在 0-1s 内从零均匀变化到 0.2T。 在 1-5s 内从 0.2T 均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁 场的正方向。 求: (1)0.5s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向; (2)在 1-5s 内通过线圈 的电荷量 q; (3)在 0-5s 内线圈产生的焦耳热 Q。

4

20. 如图所示,两块水平放置、相距为 d 的长金属板接 在电压可调的电源上。 两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。 将喷墨打印 机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为 m、水平速度均为 v 带相等电荷量 的墨滴。调节电源电压至 U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、 磁场共存区域后,最终垂直打在下板的 M 点。 (1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量; (2)求磁感应强度 B 的值;

(3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板 M 点,应将磁感应强度调至 B1,则 B1 的大小为多少?

21. 如图所示 PQ、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值 R ? 8? 的电阻; 导轨间距为 L ? 1m; 一质量为m ? 0.1kg ,电阻 r ? 2? ,长约 1m 的均匀金属杆水平放置在 导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数 ? ?

3 0 ,导轨平面的倾角为 ? ? 30 在垂直导轨平面方 5

向有匀强磁场,磁感应强度为 B ? 0.5T ,今让金属杆 AB 由静止开始下滑从杆静止开始到杆 AB 恰好匀速运动的过程中经过杆的电量 q ? 1C ,求: (1)当 AB 下滑速度为 2m / s 时加速度的大小; (2)AB 下滑的最大速度; (3)从静止开始到 AB 匀速运动过程 R 上产生的热量. N A
错 误 ! 未 找 到 引 用 源 。

M

错 误 ! 未 B 找 到 引 用 源 。
5

P

Q

θ

22.如图 5-2-14 所示,竖直平面坐标系 xOy 的第一象限,有垂 直 xOy 平面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场, 大小分别为 B 和 E; 第四象限有垂 直 xOy 平面向里的水平匀强电场,大小也为 E;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为

R 的半圆轨道,轨道最高点与 x 轴相切于坐标原点 O,最低点与绝缘光滑水平面相切于 N.一
质量为 m 的带电小球从 y 轴上(y>0)的 P 点沿 x 轴正方向进入第一象限后做圆周运动, 恰好 通过坐标原点 O,且水平切入半圆轨道并恰好沿轨道内侧运动,过 N 点水平进入第四象限, 并在电场中运动(已知重力加速度为 g). (1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量. (2)P 点距坐标原点 O 至少多高? (3)若该小球以满足(2)中 OP 最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过 N 点开始计 时,经时间 t=2

R ,小球距 N 点的距离 s 为多远? g

2015 年 5 月高二物理答卷 一、单项选择题(本题共 10 小题,每题 3 分,30 分) 题号 答案 二、不定项选择题(每题 4 分,共 16 分) 题号 答案 三、填空题(每空 2 分,共 14 分,请将正确的答案填在横线上) 15. 17. 18. 16.____ __ 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

四、计算题(本大题 4 小题,每题各 10 分,共 40 分) 19.(10 分)

6

20. (10 分)

21. (10 分)

7

22.(10 分)

8

2015 年 5 月高二物理答卷 一、 单项选择题(本题共 10 小题,每题 3 分,30 分)

二、

不定项选择题(每题 4 分,共 16 分)

三、填空题(每空 2 分,共 14 分,请将正确的答案填在横线上) 15. v ?

U 2 BR
18.

Q?
5A

?RU
2B
1N

16. BLV/3 2.25W

17. 向上

四、计算题(本大题 4 小题,每题各 10 分,共 40 分) 19.(10 分) (1)感应电动势:E1=N

??1 ,磁通量变化△Φ 1=△B1S, ?t1

解得:E1=N

?B1 S, ?t1

代入数据得:E1=10V。 2分 由楞次定律可判断出感应电流的方向为 a→d→c→b→a。 2 分 (2)同理可得:E2=N

?B 2 S,感应电流 I2= E2/r,电量 q= I2△t2, ?t 2

解得:q=N

?B 2 S。 r

代入数据得:q=10C。 3分 2 (3)0~1s 内产生的焦耳热:Q1= I1 r△t1,且 I1= E1/r, 2 1~5s 内产生的焦耳热:Q2= I2 r△t2, 在 0~5s 内线圈产生的焦耳热 Q= Q1+Q2。 代入数据得:Q=100J。 3分

20. (10 分)

9

21. (10 分)解析:取 AB 杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系

FX ? mg sin? ? FB ? f ? ma

① ②

N f θ

FB

Fg ? N ? mg cos? ? 0
f ? ?N
I?
③ ⑤

FB ? BIL

④ ⑥

mg

?
R?r

? ? Bl?

联立上面①②③④⑤⑥解得 a ? gsim? ? ? cos? ?

B 2l 2 v m( R ? r )
(3 分)

当 v ? 2m / s 时

1 3 3 0.52 ?12 ? 2 a ? 10 ? ? ?10 ? ? ? 1.5(m / s 2 ) 2 5 2 0.1? (2 ? 8)

②由上问可知

B2l 2? 故 AB 做加速度减小的加速运动当 a ? 0 a ? g sin ? ? ? g cos? ? m( R ? r )

1 3 3 0.1?10 ? (2 ? 8)( ? ? ) mg ( R ? r )(sin ? ? ? cos? ) 2 5 2 ? 8m / s (3 分) ? ? vm ? ? 2 2 2 2 Bl 0.5 ?1
③从静止开始到运速运动过程中 ? ?

?? ?t



10

I?

?
R?r



Q ? I ?t



联立⑦⑧⑨可知 E ? 而 ?? ? BlS

?? (3 分) R?r Q( R ? r ) 1? (8 ? 2) ?S ? ? ? 20(m) Bl 0.5 ?1

设两电阻发热和为 QR ? Qr ,由能量守恒可知

mgS sin ? ?

1 2 mvm ? ? mg cos? ? S ? QR ? Qr ?? QR ? Qr ? 0.85( J ) 2


QR : Qr ? R : r
联立⑩ 1 1得 QR ? ○ 22.(10 分)

QR ? Qr ? QR?r

11 ○ 4分

R 8 QR ? r ? ? 0.8 ? 0.64( J ) R?r 8? 2

2 由④⑦得:VN= 4 gR ? V = 5gR



根据运动的独立性可知,小球从 N 点进入电场区域后,在 X 轴方向以速度 VN 做匀速直线运 动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,则沿 X 轴方向有:X=VNt 沿电场方向有 Y= ⑨

1 2 at ⑩ 2
t 时刻小球距 N 点:s=

qE ' 2qE a= ?m ? 2g m

X 2 ? d 2 ? 6R

11


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