2018_2019学年高二物理上学期第七次双周考试题

湖北省沙市中学2018-2019学年高二物理上学期第七次双周考试题
一、选择题：（每小题4分，共48分。

其中1-8为单选题，9-12为多选题） 1．如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd,磁铁和线框都可以绕竖
直轴OO′自由转动。

若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是 （ ） A ．静止 B ．随磁铁同方向转动C ．沿与磁铁相反方向转动 D ．要由磁铁具体转动方向来决定 2．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L 、小灯
泡A 、开关S 和电池组E ，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S ，小灯泡发光；再断开开关S ，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( ) A ．电源的内阻较大B ．小灯泡电阻偏大 C ．线圈电阻偏大D ．线圈的自感系数较大
3．如图所示的电路中，A 1和A 2是两个相同的灯泡，线圈L 自感系数足
够大，电阻可以忽略不计.下列说法中正确的是（ ） A ．合上开关S 时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮 B ．断开开关S 时，A 1要过一会儿才熄灭，A 2立即熄灭 C ．断开开关S 时，A 2闪亮一下再熄灭 D ．断开开关S 时，流过A 2的电流方向向右
4．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面
的压力为N 1，现在磁铁上方正中间位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N 2 ，则以下说法正确的是( ) A ．弹簧长度将变长 B ．弹簧长度将变短 C ．N 1＞N 2 D ．N 1＜N 2
5．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。

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 ，螺旋桨转动的周期为T ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动。

螺旋桨叶片的
近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示。

如果忽略a 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（）
A．E＝πl2B/T，且a点电势低于b点电势
B．E＝πl2B/T，且a点电势高于b点电势
C．E＝2πl2B/T，且a点电势低于b点电势
D．E＝2πl2B/T，且a点电势高于b点电势
6．北半球地磁场的竖直分量向下。

如图所示，在沙市某中学实验室的
水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导
体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad
边沿东西方向。

下列说法中正确的是( )
A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低
B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低
C．若以cd为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a 7．如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）．在t1~t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是（）
A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
8．如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为( )
9．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（）
A．闭合电键K
B．闭合电键K后，把R的滑片右移
C．闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出
D．闭合电键K后，使Q靠近P
10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两
金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两
极相连接，下列说法正确的是（）
A．离子从磁场中获得能量B．离子从电场中获得能量
C．带电粒子的运动周期是变化的
D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加
11．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框，每边长为，总电阻为，总质量为。

将其置于磁感强度为的水平匀强磁场上方处，如图所示。

线
框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的
磁场边界平行。

重力加速度为g.当边刚进入磁场时( )
A．线框电流方向为a→c→d→b→a
B．线框中产生的感应电动势大小
C．cd两点间的电势差
D．若此时线框加速度大小恰好为，则线框下落的高度一定满足
12．某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（）
A ．在t 1~t 2时间内做匀加速直线运动
B ．在t 3~t 4时间内做匀减速直线运动
C ．在t 1~t 2时间内加速度大小为
D ．在t 3~ t 4时间内平均速度的大小为
二、实验题（8+8分）
13．(8分)下图示游标卡尺的示数是________毫米,螺旋测微计的示数是毫米。

在一次“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用测出的数据画出
了电源的U 一I 图像，如图所示，若E 、r 分别表示电池的电动势和内电阻，则：E ＝V ；r ＝Ω。

14．(8分)实验室中有一量程不准确的电压表V 1,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量
程U M 设计了图甲所示的电路。

所用器材有：
量程不准的电压表V 1,量程标称为O 〜15V ，内阻r 1=20. Ok Ω; 标准电压表V 2,量程0〜3V,内阻r 2=2.5k Ω; 标准电阻R 2，阻值13.0 k Ω； 滑动变阻器R 1，总电阻为200.0Ω 电源电动势E=20. 0V,内阻不计； 开关S ，导线若干。

乙
甲
u u --u
根据图甲和探究小组内A 、B 两位同学的操作过程，请你回答：
(1) A 同学闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V 1满偏，读出此时电压表V 2的示数为U 2,计算出V 1的量程表达式为U M =_________
(2) B 同学测量时，V 1并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V 1的示数U 1=_______V, V 2的示数U 2=_______V ；由读出的数据计算出·U M =_______V 。

(计算结果保留3位有效数字）
三、计算题（46分）
15．(10分)如图所示，一根长L=0.2m 的金属棒放在倾角为θ=370
的
光滑斜面上，并通以I=5A 电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T ，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的质量为多少？（sin370
=0.6，g 取10m/s 2）
16．(12分)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 。

17．(12分)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.2T ，有一水平放
置的光滑框架，宽度L ＝0.4m ，如图所示，框架上放置一质量m ＝0.05kg 、电阻R ＝1Ω的金属杆cd ，框架电阻不计。

若杆cd 在水平外力F 的作用下以恒定加速度a ＝2m/s 2
由静止开始向右做匀变速运动，求： (1)5s 内的平均感应电动势E ； (2)第5s 末回路中的电流I ；
(3)第5s 末作用在杆cd 上的水平外力F 的大小。

18.（12分）如图所示，两根电阻忽略不计，相互平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨无限长。

其上端接一阻值为３Ω的定值电阻R 。

在水平虚线L 1、L 2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B ，磁场区域的高度为d=0.5m 。

导体棒a 的质量m a =0.2kg 、电阻R a =3Ω；导体棒b 的质量m b =0.1kg 、电阻R b =6Ω，它们分别从图中M 、N 处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a 正好进入磁场.设重力加速度为g =10m/s2。

（不计a 、b 之间的作用，a 、b 始终与导轨接触）求： （1）在整个过程中，a 、b 两棒克服安培力分别做的功； （2）M 点和N 点距L 1的高度。

高二年级第七次双周练物理答案
一、选择题
a
二、实验题：
13. 29.8(2分) 0.900±0.001(2分)1.40(1.4) (2分) 1.00(1.0) (2分) 14.（1）U M ＝
(或=6.2 ) （3分）
（2）10.0V (1分) (10.00V 也给分) 1.78V （1.77～1.80） (1分)， 16.6V （16.5 ～16.8）（3分）
三、计算题：
15. BILcos θ=mgsin θ (6分) m=0.08kg (4分)
16. (1)感应电动势E 1＝N ΔΦ1Δt1
，
磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB 1S
解得E 1＝NS ΔB1
Δt1
，代入数据解得E 1＝10V ，感应电流方向为a →d →c →b →a (或逆时针)。

(2)感应电动势E 2＝N ΔΦΔt2＝NS ΔB2
Δt2，
感应电流I 2＝E2
r ，电荷量q ＝I 2Δt 2
解得q ＝NS ΔB2
r ，代入数据q ＝10C 。

(3)0～1s 内线圈产生的焦耳热
Q 1＝I 21r Δt 1且I 1＝E1
r
，
1～5s 内线圈产生的焦耳热Q 2＝I 2r Δt 2， 由Q ＝Q 1＋Q 2，代入数据得Q ＝100J 。

17. (1)t ＝5s 内金属杆的位移
x ＝12
at 2＝25m
5s 内的平均速度v ＝x t ＝5m/s(也可用v ＝0＋v5
2求解)
故平均感应电动势E ＝BL v ＝0.4V (2)第5s 末杆的速度v 5＝at ＝10m/s 此时感应电动势E ＝BLv 5＝0.8V 则回路中的电流I ＝E
R
＝0.8A
(3)杆cd 向右做匀加速运动，由左、右手定则判得其所受安培力方向向左，由牛顿第二定律得F －F 安＝ma
杆cd 所受安培力F 安＝BIL 解得F ＝BIL ＋ma ＝0.164N 。

18.解：(1) W a =m a gd =1.0J W b =m b gd =0.5J
（2）b 在磁场中匀速运动时：速度为,总电阻R 1=7.5Ω
b 中的电流 ①
由以上各式得： ② 同理，a 棒： ③
由以上各式得， ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 由④⑤⑥⑦⑧得H a = ⑨H b =m ⑩。