大连市二十中高二上学期期末考试物理试题及答案

卷Ⅰ 一、选择题（本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分。其中 1、4、7 为多选题，其余为单选 题，请将正确的答案选出。选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错误答案的得 0 分） 1． 下面关于物理学家做出的贡献，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.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律 C.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 D.纽曼和韦伯指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成 正比 2． 一个小型电热器若接在输出电压为 10V 的直流电源上，消耗电功率为 P；若把它接在 某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为 2 P 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电 压的最大值为 （ ） A.5V B.5 2 V C.10V D.10 2 V 3． 如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1 和 I2，且 I1＞I2；a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面内的四 点，且 a、b、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b、d 的连线与 导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( ) A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 4． 如图所示，在射线 OA 以下有垂直纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的 正电粒子 a 和 b 以不同的速率由坐标原点 O 沿着 x 轴正方向射 入磁场，已知 ba vv  ，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列 说法正确的是（ ） A．两粒子的轨道半径之比 b a b a v v R R  B．粒子 a 在磁场中运动时间比 b 长 C．两粒子在磁场中运动时间相等 D．两粒子离开磁场时速度方向相同 5．如图，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用， 则可知线框的运动情况是（ ） A．沿竖直方向向上平动 B．向右平动退出磁场 C．向左平动进入磁场 D．沿竖直方向向下平动 6．如图所示，一电阻为R的导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强 度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD 始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论中正确的是（ ） A．圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变 B．CD 段直线始终不受安培力作用 C．感应电动势平均值 Bav 2 1 D．通过导线横截面的电荷量为 R aB 2 2 7．如图所示是街头变压器给用户供电的示意图.变压器的输入电压是市电网的电压，不会 有很大的波动，输出电压通过输电线输送给用户.输电线的电阻用 R0 表示，变阻器 R 表示用 户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头 P 向下移动时，下列说法中正确的是( ) A. A1 表和 A2 表的示数都变大 B. 输电线的电阻用 R0 上的损失功率减小 C. V2 表的示数变大 D.变压器的输入功率增大 8．如图所示，比荷为 m e 的电子以速度 0v 沿 AB 边射入边长为 a 的等边三角形的匀强磁场 区域中．为使电子从 BC 边穿出磁场，磁感应强度 B 的取值范围为 （ ） A. ae mvB 03 B. ae mvB 03 C. ae mvB 02 D. ae mvB 02 9．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈 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 10．空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈， 从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如图所示，下图中能正确反映该过程 线圈中感应电流随时间变化的图象是（ ） 卷Ⅱ 卷Ⅱ 二、填空题（本题共 3 小题，每空 3 分，共计 27 分） 11.如图所示，面积为 S 的单匝矩形线框置于竖直向下磁感应强 度为 B 的匀强磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，并在磁场 中绕垂直于磁场方向的转轴以角速度 沿逆时针方向匀速转 动，图中线框平面处于竖直面内，经过此位置时回路中产生的 电动势的瞬时值 E= ; 从图示位置开始计时线圈中产 生的电动势的瞬时值表达式为 e= ;从图示位置开始转过 900 的过程中的平均感 应电动势 _ E = ; 经过水平位置前后电流计指针偏转方向 。（填相同或相 反） 12．用均匀导线做成的正方形线框边长为 0.2m，正方形的一半放在垂直 纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以 10T/s 的变化率增强时，线 框中产生感应电流的方向是 （选填顺时针或逆时针），线框中 a 、b 两点间的电势差 abU = V. 13．如图所示，两根相距为 L 的竖直平行金属导轨位于磁感应强 度为 B、 方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑 导轨保持良好接触的金属杆 ab、cd 质量均为 m，电阻均为 R.若要使 cd 静止不动，则 ab 杆应沿导轨向_____________运动，速度大小为 ______________，作用于 ab 杆上竖直拉力的大小为______________. 三、计算题（本题共 3 小题，14 题 10 分、15 题 12 分、16 题 11 分，共 33 分） 14． （10 分）某交流发电机输出功率为 5×105 W，输出电压为 U=1.0×103 V，经升压变压器 升压后通过远距离输电，再经降压变压器降压后供用户使用。假如输电线的总电阻 R=10Ω，在 输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压 U=380 V，所使用的变压器是理想变 压器。求：所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？ 2 15． (12 分)一匀强磁场分布在以 O 为圆心，半径为 R 的圆形区域内，方向与纸面垂直，如 图所示，质量为 m、电荷量 q 的带正电的质点，经电场加速后，以速度 v 沿半径 MO 方向进 入磁场，沿圆弧运动到 N 点，然后离开磁场，∠MON=120º，质点所受重力不计，求：x.k.b.1 (1)判断磁场的方向； (2)该匀强磁场的磁感应强度 B； (3)带电质点在磁场中运动的时间。 16．（11 分）如图甲所示，一对足够长的平行粗糙导轨固定在水平面上，两导轨间距 L=1m， 左端之间用 R=3Ω的电阻连接，导轨的电阻忽略不计。一根质量 m=0.5kg、电阻 r=1Ω的导 体杆静止置于两导轨上，并与两导轨垂直。整个装置处于磁感应强度 B=2T 的匀强磁场中， 磁场方向垂直于导轨平面向上。现用水平向右的拉力 F 拉导体杆，拉力 F 与时间 t 的关系 如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动。在 s2~0 内拉力 F 所做的功为 W= 3 68 J，重力 加速度 g=10m/s2。求： (1)导体杆与导轨间的动摩擦因数μ； (2)在 s2~0 内电阻 R 上产生的热电量 Q。 2014---2015 学年度上学期期末考试 高二物理答题纸 卷Ⅱ 二、填空题（本题共 3 小题，每空 3 分，共计 27 分） 11. E= ; e= ; _ E = ; 。（填相同或相反） 12． （选填顺时针或逆时针）， abU = V. 13． _____________， ______________， ______________. 三、计算题（本题共 3 小题，14 题 10 分、15 题 12 分、16 题 11 分，共 33 分） 14． （10 分） 15． (12 分) 2 16． （11 分） 2014---2015 学年度上学期期末考试 高二物理答案 考试时间：90 分钟 试题分数：100 分 命题人：吴英 一、选择题（本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分。其中 1、4、7 为多选题，其余为单选 题，请将正确的答案选出。选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错误答案的得 0 分） 三、计算题（本题共 3 小题，14 题 10 分、15 题 12 分、16 题 11 分，共 33 分） 14． （10 分） 解：I1= 1U P =500 A （2 分）[来源:学#科#网 Z#X#X#K] P 损=5%P=5%×5×105=2.5×104 I4= 380 1075.4 5 U PP U P  用户 损 用户 用户 A （2 分） 所以 10 1 500 50 1 2 2 1  I I n n （2 分） 1 25 50380 1075.4 5 3 4 4 3   I I n n （2 分）（也可从电压角度去分析和计算） 15． (12 分) (1)判断磁场的方向；磁场方向垂直纸面向外 （3 分） (2)有 r mvqvB 2  （2 分） 由几何关系得： 030tan r R 所以， Rr 3 （1 分） 解得： qR mvB 3 3 （1 分） （3）由 Bq m v rT  22  （2 分） 由几何关系知 0\ 60 NMO （1 分） 故粒子在磁场中运动的时间 Tt 0 0 360 60 （1 分） 解得： v Rt 3 3 （1 分） 16． （11 分） maLRr BLatBmgF   （2 分） 由图象可知：F=3+2t N （1 分） 由于物体做匀加速直线运动，加速度 a 为常数，比较两式可得： a=2m/s2，=0.4 （2 分） ⑵在 F 作用的时间内，导体杆的位移为 m （1 分） t=2s 时刻，导体杆的速度 v=at=4 m/s。 （1 分） 在力 F 的作用过程中，设电路中产生的总热量为 Q′。由动能定理可知 （2 分）