安徽省合肥一六八中学2019-2020学年高二下学期线上测试（三）物理试题.pdf

物理周测试卷（4.4） 一 单选题(48 分：8 题) 1、如图所示，圆形匀强磁场区域的半径为 R，磁场方向垂直纸面向里。边长为 2R 的正方形闭合导线框从左向右匀速穿过磁场。若线框刚进入磁场时 t=0，规定逆时 针方向为电流的正方向，则下图中能大致反映线框中电流与时间关系的是（ ） A． B． C D． 2、如图所示，先后以速度 v0和 2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强 磁场区域的过程中，则在先后两种情况下（ ） A．线圈中的感应电流之比为 I1：I2=2：1 B．线圈所受到的安培力之比为 F1：F2=1：4 C．线圈产生的焦耳热之比为 Q1：Q2=1：4 D．通过线圈截面电荷量之比为 q1：q2=1：1 3、图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为 1Ω， 灯泡 L 的电阻为 9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产 生的电动势 e 随时间 t 按图乙的正弦规律变化，则（ ） A. 0.01s 时穿过线圈的磁通量为零 B. 线圈转动的角速度为 50rad/s C. 电压表的示数为 10V D. 灯泡 L 的电功率为 9W 4、如图所示，两个用同种金属做成的粗细均匀、边长相同的正方形导线框a 、b ，已知 的质量比 大．它 们都从有理想边界、垂直于纸面向里的匀强磁场的上边界处无初速释放，在它们全部进入磁场前，就已经 达到了各自的稳定速度．下列说法正确的是（ ） A． 的稳定速度一定比 的稳定速度大 B． 、 进入磁场的运动时间相同 C．进入磁场全过程通过 、 线圈截面的电荷量相同 D．各自以稳定速度下落过程中两线圈安培力的功率相同 5、在如图所示的倾角为 的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大 小均为 B 的匀强磁场区域，区域 I 的磁场方向垂直斜面向上，区域 II 的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为 L，一个质量为 m、电 阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1 时 刻 ab 边刚从 GH 进入磁场 I 区域，此时导线框恰好以速度 v1 做匀速 直线运动；t2 时刻 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位置，此时导线框又 恰好以速度 v2 做匀速直线运动。重力加速度为 g，下列说法中正确的是（ ） A．t2 时刻，导线框具有的速度 2 22 sin 2 mgRv BL = B．线框两次匀速直线运动的速度 v1∶v2=4 1 C．从 t1 到 t2的过程中，导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量 D．从 t1 到 t2的过程中，有 22 12 3 sin 1 22()mgL m v v +− 机械能转化为电能 6、如图所示，甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为 r=2Ω 的矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场 中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中 滑动变阻器 R 的最大阻值为 R0=4Ω，滑动片 P 位于滑动变阻器中点，定值电阻 R1=7Ω，R2=2Ω，其他电阻 不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关 S．线圈转动过程中理想交流电压表示数是 10V， 图乙是矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象。则下列说法正确的是（ ） A．电阻 R 上的热功率为0.5W B． 0.02s时滑动变阻器 R 两端的电压瞬时值为零 C．线圈产生的电压随时间变化的规律是 ( )10 2cos100 Vet= D．线圈从零时刻转动到 1 s600t = 的过程中，通过 1R 的电荷量为 1 C200 7、如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面 的匀强磁场,金属杆MN 垂直放置在导轨上,且接触良好.移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数, 副线圈上接有一只理想电压表,滑动变阻器 R 的总阻值大于定值电阻 R0 的阻值,线圈 L 的直流电阻、导轨 和金属杆的电阻都忽略不计.现在让金属杆以速度 的规律在导轨上左右来回运动（T 为金属杆 运动的周期）,两灯 A、B 都发光.下列说法中正确的是( ) A. 只增大 T,则灯 A 变暗、灯 B 变亮 B. 当时间 t=T 时,两灯都亮着,电压表的示数为零 C. 只将变阻器 R 的滑片下滑时,通过副线圈的电流减小,电压表 的示数变大 D. 只增大 v0,两灯都变亮,杆 MN 来回运动的最大距离变小 8、用如图所示的装置研究光电效应现象.当用光子能量为 2.75 eV 的光照射到光电 管上时发生了光电效应，电流表 G 的示数不为零；移动变阻器的触头 c，发现当电 压表的示数大于或等于 1.7 V 时，电流表示数为 0，则下列说法正确的是（ ） A．改用能量为 2.5 eV 的光子照射，移动变阻器的触头 c，电流表 G 中也可能有电 流 B．光电管阴极的逸出功为 1.7eV C．当滑动触头向 a 端滑动时，反向电压增大，电流增大 D．光电子的最大初动能始终为 1.05 eV 二 多选题（36 分，6 题） 9．如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为 θ，导轨电 阻忽略不计．虚线 ab、cd 均与导轨垂直，在 ab 与 cd 之间的区域存在垂直于 导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒 PQ、MN 先后自导轨上同一位 置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．从 PQ 进入磁场开始计时， 到 MN 离开磁场区域为止，流过 PQ 的电流随时间变化的图象可能正确的是 ( ) A B C D 10、如图所示，竖直固定的“ ”形光滑导轨宽为 0.5m，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为 0.1m，磁 场的磁感应强度大小均为 1T，其他区域无磁场.质量为 0.1kg 的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ 时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为0.5 ，与导轨接触良好，其他电阻不计，空气阻力不计，重力加 速度 g=10m/s2，下列说法正确的是（ ） A．金属杆刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B．金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在磁场Ⅰ、Ⅱ之间的区域运动时间 C．金属杆穿过两磁场产生的总热量为 0.6J D．金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度一定大于 0.2m 11、如图所示，在磁感应强度大小 B= 22 π T，方向竖直向下的匀强磁场中， 有两半径均为 0.6m 的金属圆环平行竖直放置，两圆心所在直线 OO′与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理 想变压器原线圈相连，长为 0.5m 的导体棒 ab 两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与 OO′平行。现让导 体棒沿圆环内侧、绕 OO′以 20π rad/s 的角速度匀速转动，恰好使标有“3V 4.5W”的小灯泡 L 正常发光。 已知理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不 计，则（ ） A．电压表的示数为 6V B．R0 的电阻值为 1.5 Ω C．整个电路消耗的总功率为18 2 W D．ab 沿圆环转动过程中受到的最大安培力为 3 π N 12、如图，足够长的两平行光滑金属导轨 MN、PQ 水平放置，间距 l=1m，导轨中间分布有磁感应强度为 1T 的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以 l0m/s 的速度向右匀速滑动，定值电阻 R 的阻 值为 1Ω，导体棒接入电路的电阻也为 1Ω，二极管 D 正向电阻为零，反向电阻无穷大，导轨电阻不计， 下列说法正确的是( ) A．电压表示数为 2.5V B．导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻 R C．流经电阻 R 的最大电流为 5A D．导体棒上热功率为 6.25W 13、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10∶1，图中电表均为理想电表，R、L 和 D 分 别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u， 下列说法正确的是( ) A．电压 u 的频率为 50 Hz B．电压表的示数为 22 V C．有光照射 R 时，电流表的示数变大 D．抽出 L 中的铁芯，D 灯变亮 14、爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说，关于与光电效应有关的四个图像如图所示，下 列说法正确的是（ ） A．如图 1 装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线照射锌板，则验电器的张角可能变小 B．根据图 2 可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C．由图 3 可知 v2为该金属的截止频率 D．由图 4 可知，E 等于该金属的逸出功 三 计算题 （16 分） 15、如图甲所示，电阻不计且间距 L=1m 的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面倾角 θ=37°，上端接一 阻值 0.8Ω 的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面向上、磁感应强度为 1T 的匀强磁场。现将质量 0.5kg、 电阻 0.2Ω 的金属杆 ab 从 的上方某处由静止释放，金属杆 ab 在下滑的过程中与导轨保持良好接触且 始终 平行，下滑 3m 的过程中加速度 a 与下滑距离 x 的关系图象如图乙所示，g 取 10m/s2，求： （1）ab 棒在下滑至 3m 时的速度； （2）ab 棒在下滑 3m 过程中，R 产生的热量； （3）ab 棒从 上方多远处由静止释放？