张家界市学年高二上学期期末考试 物理试题含答案文档格式.docx
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5.中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重,不利于国家扶贫政策的展开,为减少远距离输电的损耗,某发电站采用高压向外输送电能。
若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流
B.输电线上的电流
C.输电线上损失的功率
D.输电电压提高一倍,损失的功率也减小为原来的一半
6.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈.当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其E-t关系如图所示.如果只将刷卡速度改为
,线圈中的E-t关系图可能是( )
图乙
图甲
7.如图甲为手机及无线充电板。
图乙为充电原理示意图。
为方便研究,现将问题做如下简化:
设受电线圈的匝数为n,面积为S,若在t1到t2时间内,磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈,其磁感应强度由B1均匀增加到B2。
下列说法正确的是( )
A.c点的电势高于d点的电势
B.受电线圈中感应电流方向由
d
到
c
C.c、d
之间的电压为
D.若想增加
c、d
之间的电势差,可以仅均匀增加送电线圈中的电流
8.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面,实线为
一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N
为轨迹上的两个点,由此可知( )
A.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
B.粒子在M、N两点间的运动过程中,电场力一定做正功
C.粒子在N点的电势能一定比在M点的电势能大
D.三个等势面中,a的电势最高
9.如图甲是录音机的录音电路原理图,乙是研究自感现象的实验电路图,丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图,丁是电容式话筒的电路原理图,下列说法正确的是( )
A.甲图中录音机录音时,线圈中恒定的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B.乙图电路开关断开瞬间,灯泡会立即熄灭
C.丙图电路中,当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化
D.丁图电路中,声波的振动会在电路中产生恒定的电流
10.如图所示,匝数为10匝、面积为0.3m2的矩形线圈,在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴
以100rad/s的角速度匀速转动,线框电阻不计,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只相同灯泡L1和L2(不考虑电阻随温度的变化)。
已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,开关断开时L1正常发光,且理想电流表示数为0.02A,则下列说法中正确的是( )
A.若从图示位置开始计时,线框的感应电动势e=120sin(100t)V
B.从图示位置转过90°
的过程中磁通量变化率逐渐增大
C.S断开时,灯泡L1的额定功率为2.4W
D.若开关S闭合,同时将线圈的转速提高一倍,则电流表示数将变为4倍
11.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.下列说法正确的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点电势相同
B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强和电势都相同
C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b电势和场强都相同
D.丁图中匀强电场中的a、b两点电势和场强都相同
12.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A.图甲中增大电压U可增大粒子的最大动能
B.图乙中可以判断出B极板为发电机的正极
C.图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是
D.图丁中线圈在极靴产生的匀强磁场中转动
13.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,不考虑灯泡电阻的变化,电压表和电流表均为理想电表,则下列说法正确的是( )
A.电路再次稳定时,电源效率减小
B.灯
变暗,电流表的示数增大,电容器极板的带电量减少
C.灯
变亮,电压表的示数减小,电源输出功率减小
D.
变小
14.如图所示,绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体.劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与小物体接触(未固定),弹簧水平且无形变。
O点左侧有竖直向下的匀强电场,电场强度为
。
用水平力F缓慢向右推动物体,在弹性限度内弹簧被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0,物体与水平面间的动摩擦因数为µ
,重力加速度为g。
则( )
A.撤去F后,物体回到O点时速度最大
B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C.撤去F后系统产生的内能为4µ
mgx0
D.物体离开弹簧时速率为
二、实验题(每空2分,共20分)
15.
(1)图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。
在电路连接正确的情况下,回答下列问题则在下列说法不正确的是()
A.在甲图中线圈将条形磁铁N极插入线圈和将B线圈时从N极抽出,灵敏电流计指针偏转方向相反
B.在图乙中将导体棒不沿着与磁感线垂直的方向的方向移动时,电流计的指针一定不偏转
C.在图丙中保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片快速移动比缓慢移动时,电流计的指针偏转幅度大些
D.在图丙中开关断开瞬间,在A线圈中也有感应电动势产生
(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,可拆变压器如图丁所示。
为了减小涡流在铁芯中产生的热量,铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。
硅钢片应平行于______________。
A.平面abcdB.平面abfeC.平面abghD.平面aegc
16.某小组测量一金属丝的电阻率,除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外,还有电压表(量程12V、内阻约为1000Ω),电流表(量程100μA、内阻约为5Ω),滑动变阻器(10Ω、1A),电池组(电动势为12V,内阻不计)。
(1)在实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图所示,则该金属丝直径的测量值d=___________mm。
(2)使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻,倍率选择“×
10”挡,发现指针偏转角度太大了,下列说法不正确的是()
A.为使测量更精确一些,应换“×
1”挡
B.换挡后需欧姆调零
C.为使测量时表笔与金属丝接触的更好,应用手捏紧表笔的金属杆和金属丝接触的地方
D.若串在欧姆表内的电流表满偏电流为100mA,正确换挡且进行了欧姆调零后(表盘如上图),欧姆表内部等效电源的电动势约为1.5V
(3)采用伏安法测电阻时,为了使测量尽量准确,且要尽量测出多组U、I数据,则应选的电路图是
ABCD
17.为测定干电池的电动势和内阻,提供的实验器材如下所示:
A.干电池2节,每节干电池的电动势为1.5V
左右,内阻较小
B.电流表A(量程为0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.滑动变阻器R1(0~10Ω,10A)D.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
E.电流表G(0~3.0mA,Rg=10Ω)F.定值电阻R1=990Ω
G.定值电阻R2=90ΩH.开关S和导线若干
(1)由于两节干电池的内阻较小,现将定值电阻R0=3.0Ω与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。
在进行实验时,滑动变阻器应选用________,定值电阻应选用________。
(填写实验器材前的编号)
(2)在虚线方框中补充完整本实验电路的原理图。
(3)根据实验测得数据作出I2-I1的图线如图,其中I2为通过电流表G的电流,I1为通过电流表A的电流.根据该图线可知每节干电池的电动势的测量值为________V,内阻的测量值为________Ω。
(结果保留两位有效数字)
三、计算题:
(本题共4小题,18题8分,19题8分,20题9分,21题9分,共34分)
18.以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m=3×
103kg,当它在水平路面上以某速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V.在此行驶状态下,驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,汽车所受阻力是车重的0.045倍,g取10m/s2,求:
(1)驱动电机的输入功率P电;
(2)驱动电机的内阻r;
(3)汽车运行的速率。
19.某种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。
其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒(忽略墨汁微粒的重力),此微粒经过带电室的加速电场后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。
设墨汁微粒质量为m,电荷量为q(q>
0),加速电场的电压为U0,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L1,板间距为d,偏转电场右端到纸的水平距离为L2。
(1)墨汁微粒进入偏转电场的初速度;
(2)墨汁微粒打在纸上时偏离入射方向的距离y;
(3)为了使打在纸上的字迹缩小,有哪些可行措施。
(说出一种即可)
20.如图所示,xOy平面内半径为R的圆O'
与y轴相切于原点O。
在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。
一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经T0时间从P点射出。
(1)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经
时间恰从圆形区域的边界射出。
求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的2倍,求粒子在磁场中运动的时间。
21.如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置。
装置由倾角θ=37°
倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成。
倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,ABCD区域无磁场,CD右侧为发射区域,另加磁场.倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C的电容器。
质量m=0.2kg、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹,倾斜导轨光滑,ABCD区域的导轨粗糙,动摩擦因数为μ=0.5,先研究其供弹过程:
开关打到S1处,金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放,金属杆最终都恰好精确停在CD处;
已知导轨间距为L=1.0m,电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,不计空气阻力。
(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小;
(2)为精确供弹,求磁感应强度B的大小;
(3)若将开关拨向S2,再将弹体由静止释放,试分析在倾斜轨道上下滑的过程中导体棒运动的运动情况,定性画出v-t图象,并写出必要的分析和推理过程(此问要求用题中字母符号表示)。
参考答案
1
2
3
4
5[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
6
7
8
9
10
C
D
B
B(C)
11
12
13
14
AB
BC
BD
15.
(1)B
(2)A
16.
(1)0.383mm-0.387mm
(2)C(3)D
17.
(1)CF
(2)(3)1.51.0
18.解:
(1)驱动电机的输入功率
P电=IU=1.5×
104W.............................2分
(2)Pr=0.1P电................................1分
Pr=I2r..............................1分
解得r=0.6Ω..........................1分
(3)在匀速行驶时,P机=0.9P电
P机=Ffv..........................1分
Ff=0.045mg............................1分
解得:
v=10m/s.........................1分
19.解:
(1)
解得:
.......................2分
(2)
.....................1分
.............................1分
........................1分
..................1分
...........................1分
(3)字迹缩小,即y变小,故适当减小偏转电压U或适当增大加速电压U0都可以。
其他合理的都给分
...................1分
20.解:
(1)同时存在电场和磁场时,带电粒子做匀速直线运动有
...................1分
撤去磁场,只存在电场时,粒子做类平抛运动,有
..............1分
由以上式子可知x=y=R,粒子从图中的M点离开电场,解得
.............1分
又
,则粒子离开电场时:
..........1分
............1分
(2)同时存在电场和磁场时,带电粒子做匀速直线运动有:
................1分
只存在磁场时,粒子做匀速圆周运动,设半径为r。
由以上式子可求得r=R,可知粒子在磁场中运动四分之一圆周,所以,粒子在磁场中运动的时间为
22.解:
(1)金属杆从AB到CD的过程,根据动能定理得:
可得:
v=2m/s。
................2分
(2)为精确供弹,金属杆只要在倾斜导轨上最终达到匀速运动,则有:
F安=
解得:
B=T.............3分
(3)对电容器有
电流
根据牛顿第二定律
安培力
.....................3分
a与时间无关,所以弹体匀加速运动,运动图像
.....................1分
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