江蘇省南通中學2008―2009學年度第一學期期末考試
高二物理試卷
一:單項選擇題:本題共7小題,每小題3分,共計21分,每小題只有一個選項符合題意。
1、2007年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應”;诰薮烹娮栊_發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術,被認為是納米技術的第一次真正應用。在下列有關其它電阻應用的說法中.錯誤的是
A、熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中 B、光敏電阻是一種光電傳感器
C、電阻絲可應用于電熱設備中 D、電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用
2、關于電磁感應,下列說法中正確的是
A.某時刻穿過線圈的磁通量為零,感應電動勢就為零
B.穿過線圈的磁通量越大,感應電動勢就越大
C.穿過線圈的磁通量變化越大,感應電動勢就越大
D.穿過線圈的磁通量變化越快,感應電動勢就越大
3、在如圖所示的空間中,存在場強為E的勻強電場,同時存在沿x軸負方向,磁感應強度為B的勻強磁場。一質子(電荷量為e)在該空間恰沿y軸正方向以速度v勻速運動。據(jù)此可以判斷出
A、質子所受電場力大小等于eE,運動中電勢能減小;沿z軸正方向電勢升高
B、質子所受電場力大小等于eE,運動中電勢能增大;沿z軸正方向電勢降低
C、質子所受電場力大小等于evB,運動中電勢能不變;沿z軸正方向電勢升高
D、質子所受電場力大小等于evB,運動中電勢能不變;沿z軸正方向電勢降低
4、在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用∆I、∆U1、∆U2和∆U3表示,下列比值錯誤的是
A.U1/I不變,∆U1/∆I不變 B.U2/I變大,∆U2/∆I變大
C.U2/I變大,∆U2/∆I不變 D.U3/I變大,∆U3/∆I不變
5、圖甲為斯密特觸發(fā)器,當加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值(1.6V)時,輸出端Y會突然從高電平跳到低電平(0.25V),而當輸入端A的電壓下降到另一個值的時候(0.8V),Y會從低電平跳到高電平(3.4V)。圖乙為一光控電路,用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻。關于斯密特觸發(fā)器和光控電路的下列說法中正確的是
A.斯密特觸發(fā)器的作用是將模擬信號轉換為數(shù)字信號
B.斯密特觸發(fā)器的作用是將數(shù)字信號轉換為模擬信號
C.調節(jié)R1和R2的阻值都不影響光線對二極管發(fā)光的控制
D.減小R1,可使二極管在光線更暗時才發(fā)光
6、如圖所示,在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導線框abcdefa位于紙面內,框的鄰邊都相互垂直,bc邊與磁場的邊界P重合,導線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時刻開始,線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中的電動勢ε的正方向,以下四個ε-t關系示意圖中正確的是
7、如圖所示,A是長直密繞通電螺線管,小線圈B與電流表連接,并沿A軸線Ox從O點自左向右勻速穿過螺線管A,能正確反映通過電流表中電流I隨x變化規(guī)律的
是才C
二、多項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共計24分.每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得3分,錯選或不答的得0分.
8、如圖所示,一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中,下列做法中能使圓盤中產生感應電流的是
A.圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動
B.圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動
C.圓盤在磁場中向右勻速平移
D.勻強磁場均勻增加
9、如圖所示,在水平絕緣平面上固定足夠長的平行光滑金屬導軌(電阻不計),導軌左端連接一個阻值為R的電阻,質量為m的金屬棒(電阻不計)放在導軌上,金屬棒與導軌垂直且與導軌接觸良好.整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,在用水平恒力F把金屬棒從靜止開始向右拉動的過程中,下列說法正確的是
A.恒力F與安培力做的功之和等于電路中產生的電能與金屬棒獲得的動能之和
B.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與電路中產生的電能之和
C.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與金屬棒獲得的動能之和
D.恒力F做的功一定等于電路中產生的電能與金屬棒獲得的動能之和
10、某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上,如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是
A.直線a表示電源的總功率
B.曲線c表示電源的輸出功率
C.電源的電動勢E=3V,內電阻r=1Ω
D.電源的最大輸出功率Pm=9W
11、如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開關,P為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流強度,則
A.保持U1及P的位置不變,K由a合到b時,I1將增大
B.保持P的位置及U1不變,K由b合到a時,R消耗的功率減小
C.保持U1不變,K合在a處,使P上滑,I1將增大
D.保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將增大
12、一個質量為m電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出,在小球經過的豎直平面內,存在著若干個如圖所示的無電場區(qū)和有理想上下邊界的勻強電場區(qū),兩區(qū)域相互間隔.豎直高度相等,電場區(qū)水平方向無限長,已知每一電場區(qū)的場強大小相等.方向均豎直向上,不計空氣阻力,下列說法正確的是
A.小球在水平方向一直作勻速直線運動
B.若場強大小等于mg/q,則小球經過每一電場區(qū)的時間均相同
C.若場強大小等于2mg/q,則小球經過每一無電場區(qū)的時間均相同
D.無論場強大小如何,小球通過所有無電場區(qū)的時間均相同
13、如圖a,在一水平放置的平板MN上方有勻強磁場,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里。許多質量為m、帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內的各個方向,由小孔O射入磁場區(qū)域,不計重力,不計粒子間的相互印象,圖b陰影部分表示帶電粒子可能經過的區(qū)域,其中R=mv/Bq,不正確的是
三、填空題:本題共2小題,共計18分.把答案填在答題紙相應的橫線上或按要求作圖。
14、在測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻的實驗中,現(xiàn)有下列器材:待測干電池一節(jié),電流表G(滿偏電流為2.5mA,內阻為199Ω),定值電阻R1=1.0.Ω,定值電阻R2=99.5.Ω,電阻箱R(0~99.9Ω),開關、導線若干.
(1)某同學設計了的實驗電路圖,其中定值電阻R應選用 ▲ (選填“R1”或“R2”);
(2)某同學實驗測出了電阻箱的電阻R和電流表G的示數(shù)Ig,記錄數(shù)據(jù)(見下表).請在下面坐標圖中描點作出-R圖線.
次數(shù)
物理量
1
2
3
4
5
6
R/Ω
1.6
2.1
2.2
3.2
4.2
5.6
Ig/mA
2.25
2.00
1.67
1.50
1.25
1.00
/(mA)-1
0.44
0.50
0.60
0.67
0.80
1.00
(3)根據(jù)圖線可求得,被測電池的電動勢E=___▲___V,內阻為r=___▲___Ω.
15、2007年諾貝爾物理學獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”救應的物理學家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應,利用這種效應可以測量磁感應強度。
若圖l為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應強度特性曲線,其中RB,R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應強度B,需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實驗。
(1)設計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在圖2的虛線框內畫出實驗電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出,待測磁場磁感應強度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場對電路其它部分的影響)。要求誤差較小。提供的器材如下:
A.磁敏電阻,無磁場時阻值Ro=150Ω
B.滑動變阻器R,全電阻約20Ω
C.電流表.量程2.5mA,內阻約30Ω
D.電壓表,量程3V,內阻約3kΩ
E.直流電源E,電動勢3V,內阻不計
F.開關S,導線若干
(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測磁場中,測量數(shù)據(jù)如下表
根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=________Ω,
結合圖1可知待測磁場的磁感應強度B=_________T。
(3)試結合圖1簡要回答,磁感應強度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內磁敏電阻阻直的變化規(guī)律有何不同?
(4)某同學查閱相關資料時看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻一磁感應強度特性曲線(關于縱軸對稱),由圖線可以得到什么結論?
四、計算題:本題共5小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
16、如圖所示,電源的電動勢為50V.電源內阻為1.0Ω,定值電阻R為14Ω.M為直流電動機,電樞電阻R為2.0Ω。電動機正常運轉時,伏特表的讀數(shù)為35V。求在100s的時間內電源做的功和電動機上轉化為機械能的部分是多少。
17、如圖所示,勻強磁場沿水平方向,垂直紙面向里,磁感強度B=1T,勻強電場方向水平向右,場強E= N/C。一帶正電的微粒質量m=2×10
(1)帶電微粒運動速度的大小和方向怎樣?
(2)若微粒運動到P點的時刻,突然將磁場撤去,那么經多少時間微粒到達Q點?(設PQ連線與電場方向平行)
18、如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質量均為m,電阻均為R,其余電阻不計。整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F= mg拉細桿a,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:
(1)桿a做勻速運動時,回路中的感應電流;
(2)桿a做勻速運動時的速度;
(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。
19、如圖所示,一個被x軸與曲線方程y=0.2Sin(m)所圍的空間中存在著勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度B=0.2T,正方形的金屬線框的邊長L=
(1):拉力F的最大功率;
(2): 拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場區(qū)?
(3)有位同學在老師的幫助下計算出曲線和x 軸所圍成的面積為m2,請你計算出線框右邊框通過磁場區(qū)域的過程中通過線框某一截面的電荷量。(結果保留兩位有效數(shù)字)
20、如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板板長L =
(1)粒子在板間作什么運動?畫出其軌跡。
(2)粒子在場區(qū)運動的時間是多少?
答案
1:D 2:D 3:C 4:B 5:A 6:C 7:C 8:BD 9:CD 10:AC 11:ABD 12:ABC 13:BCD
14: (1)R1
(2)如圖所示
(3)1.38~1.44 0.40~0.60
15:(2)1500; 0.9; (3) 0-0.2T 電阻R非線性變化;0.4T-1.0T 電阻R線性變化;(4)磁場反向,磁敏電阻的阻值不變.
16:由題設條件知r和R上的電壓降之和為(ε-U),所以電路中的電流為 I= = =1.
所以在100 s內電源做的功為
WE=εIt=50×1×100 J=5.0×103J。
在100s內電動機上把電能轉化為機械能的部分是
ΔE=IUt-I2 r/t=(1.0×35×100一12×2×100)J=3.3×103J
17、⑴:; ;
⑵:;
18、⑴勻速時,拉力與安培力平衡,F(xiàn)=BIL
得:
⑵金屬棒a切割磁感線,產生的電動勢E=BLv
回路電流
聯(lián)立得:
⑶平衡時,棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,
得:θ=60°
19、⑴:;
⑵:w=Q=0.048J
⑶:
20:(1)在第一個10-4s內,電場、磁場同時存在,離子受電場力、洛侖茲力分別為F=Qe=q U/d =5×10-7N(方向向下)、f = Bqv=5×10-7(方向向上),離子作勻速直線運動。
位移為s = v0t
=
在第二個10 -
4s內,只有磁場,離子作勻速圓周運動,r = mv0/Bq = 6.4×10
易知以后重復上述運動。
(2)因L/s = 1.4/0.4 = 3.5 ,離子在場區(qū)范圍內轉了3周,歷時t1=3T=3×10-4 s ;
另有作勻速運動的時間t2=L/vO=3.5×10-4 s 。
總時間t = t1+t2=6.5×10-4 s 。
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