重庆中学2015级(高二上)物理第一学期期末试题

重庆市巴蜀中学2013—2014学年度第一学期期末考试高2015级(二上)物理试题卷姓名：班级：分数：一、单项选择题（每个4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意）1．A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．无法确定2．右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。www.ks5u.com云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子（）A．由下往上运动，带正电B．由上往下运动，带正电C．由上往下运动，带负电D．由下往上运动，带负电3．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直于纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向均垂直于纸面向里，如图所示。过c点的导线所受安培力的方向（）A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左D．与ab边垂直，指向右4．在如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，由此可以推断（）A．开关S未接通B．灯泡L1的灯丝断了C．灯泡L2的灯丝断了D．滑动变阻器R电阻丝断了5．如图所示，理想变压器的a、b端加上某一交流电压后，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑线变阻器的滑片P于图示位置。现将滑片P下移，导线电阻不计，则以下正确的是（）A．灯仍能正常发光，变压器输入电流变大B．灯仍能正常发光，变压器输入电流变小C．灯变亮，变压器输入电流变大D．灯变暗，变压器输入电流变小10 6．如图所示，闭合线圈的ab边较长，bc边较短，那么分别用甲和乙两种方式将同一线圈从匀强磁场中以相同速度匀速拉出时（）A．F1较大，做功较多B．F2较大，做功较多C．F1与F2不同，但做功相同D．F1较大，做功较少7．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷（电量与质量之比）及其电性是（）A．，正电荷B．，负电荷C．，正电荷D．，负电荷8．如图所示，通电螺线管固定，其轴线是水平的，通电直导线ab置于螺线管正上方，与螺线管轴线平行，电流方向由a向b，并可自由运动，那么从图示位置开始，直导线ab的运动情况是（）A．a端垂直于纸面向外、b端向内转动，并向下移动B．a端垂直于纸面向外、b端向内转动，并向上移动C．a端垂直于纸面向内、b端向外转动，并向下移动D．a端垂直于纸面向内、b端向外转动，并向上移动9．光滑水平面上有一矩形金属线框，一左侧有理想边界的匀强磁场垂直水平面向下，矩形线框的左边框处于磁场边界之外靠近边界处，如图所示，现使磁场的磁感强度均匀减小，则在磁感强度减小到零之前，线框将（）A．向右运动，全部进入磁场后，线框中感应电流为零，所受合力为零，做匀速运动B．向右运动，全部进入磁场后，线框中感应电流恒定，所受合力为零，做匀速运动C．向右运动，全部进入磁场后，线框中感应电流减小，所受合力不为零，做变速运动D．向左运动，全部离开磁场前，线框中感应电流不断减小，做加速度减小的加速运动10 10．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，电源有内电阻。当电键K闭合时，下列说法正确的是（）A．A比B先亮，然后A熄灭B．AB一齐亮，然后A熄灭C．AB一齐亮．然后A逐渐变亮．B的亮度不变D．B比A先亮，然后A逐渐变亮，B逐渐变暗11．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定向左为安培力正方向）是图中的（）12．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路。四个电表均为理想电表。闭合电键S，电压表V1的示数为4.0V。以下说法正确的是（）A．电压表V2的示数为2.0VB．电流表A2的示数为0.60AC．电源的输出功率为3.0WD．电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω10 二、实验题（共两题18分，13题6分，14题12分）13．某同学要测量一个未知的电阻，有以下的实验器材：A．待测电阻B．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表．量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表，量程3V，内阻约3kΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干该同学闭合开关S后，把滑动变阻器分别调到合适的不同位置，得到下列表格中的系列数据：（1）结合表格数据，为了减少系统误差，请你在方框中画出该同学采用的实验电路图。（2）根据上表可求出待测电阻的测量值R=______Ω14．在测定电源电动势和内电阻的实验中，某同学所用电路图和测得的数据如下：123456U/V1.421.361.081.211.141.07I/A0.040.080.120.160.200.24（1）实验误差分系统误差和偶然误差两种．该实验的系统误差主要是由_________引起的．用画U-I图线求电动势和内阻的目的在于可以尽量减小实验的_____________误差。（2）在下面给出的U-I坐标系中，用给出的数据画出U-I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第______组数据有误。（3）由U-I图线求得电动势E=______V，内阻r=______Ω．（均保留3位有效数字）．三、计算题（共4个小题，共44分，要求写出必要的文字说明和主要的演算步骤）10 15．（10分）一矩形线圈，面积是S=0.05m2，共N=100匝，线圈电阻为r=2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以ω=10πrad/s的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从图示位置开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中的电流；（3）外电路电阻R发热的功率。10 16．（10分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r＝R，两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL＝R，重力加速度为g，现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。求：（1）金属棒能达到的最大速度vm；（2）灯泡的额定功率PL；（3）若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热Qr。17.（10分）如图所示，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为e）。如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动。如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响，求：（1）磁感应强度B的大小和方向、电场强度E的大小和方向；（2）如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D点（图中未标出）离开电场，求D点的横坐标。10 FBabcdB18.（14分）相距L＝1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝1kg的金属棒ab和质量为m2＝0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。求：（1）磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；（2）cd棒达到最大速度所用的时间t0多大？若此过程中外力F做功40J，则此过程中两金属棒产生的总焦耳热Q多大？（3）在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象（要求把t0标在图（c）中）。10 重庆巴蜀中学高2015级高二（上）期末考试物理试题参考答案123456789101112DACCBABABDDC13.（6分）（1）内接法（2分）；分压式（2分）（图略）；（2）1500（2分）14.（12分）（1）电压表分流（2分）；偶然误差（2分）；（2）图略（2分）；3（2分）（3）1.48（1.46~1.50之间均可）（2分）；1.50（1.30~1.80之间均可）（2分）15.（10分）解：（1）V1分从图示位置开始计时的电动势的瞬时值为，1分将已知数据代入可得，2分（2）由代入数据得，2分当s时，线圈中电流瞬时值为A1分（3）由电阻两端的电压的有效值为1分热功率为2分16．(10分)解：（1）金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm，则速度达到最大时有：；；；共4分（2）由（1）得：1分；2分（3）设整个电路放出的电热为，由能量守恒定律有：1分1分1分17．（10分）解：（1）电子做匀速直线运动1分10 只有磁场时，电子做圆周运动如图所示，洛仑兹力提供向心力，1分由几何关系：，1分RR求出，1分；垂直纸面向里，1分求出，1分；沿轴负方向。1分（2）只有电场时，电子做类平抛运动，从MN上的D点离开电场，如图所示，设D点横坐标为，，1分，1分求出D点的横坐标为，1分。18．（14分）解：（1）经过时间t，金属棒ab的速率1分此时，回路中的感应电流为1分对金属棒ab，由牛顿第二定律得由以上各式整理得：1分由图线可知：m1a+m1g=11，1分解得：a=1m/s21分，1分解得：B=1.2T1分（2）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。当cd棒速度达到最大时，ab棒速度为v=at0有1分解得1分在t0=2s末金属棒ab的速率v=2m/sab的位移1分10 由动能定律得：1分又Q=W克安1分（3）fcd随时间变化的图像如图（c）所示。2分10