辽宁本溪市某校2025-2026学年高二上学期第六周周练物理试卷
|
2份
|
23页
|
165人阅读
|
1人下载
内容正文:
周六物理测试
一、单选题(共28分)
1.如图所示,边长为a的正方形导体框处在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,给导体框通入图示电流I,则整个导体框受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.0
2.如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量,电源电动势,电源内阻为,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,下列判断不正确的是( )
A.电动机消耗的总功率为400W B.电源的效率约为88.9%
C.电动机的效率为75% D.电动机线圈的电阻为0.4
3.如图所示,在匀强磁场中,有两长直导线M和N垂直于纸面固定放置,两者间距为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的P点处的磁感应强度为零,其中通电导线M和N在P点产生的磁感应强度大小均为B,则( )
A.匀强磁场的方向水平向左,大小为
B.匀强磁场的方向竖直向上,大小为B
C.两导线连线中点处的磁感应强度方向竖直向上,大小为B
D.两导线连线中点处的磁感应强度方向水平向右,大小为
4.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的极板带正电
C.在磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在磁场中运动半径越大的粒子,电荷量越大
5.在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场,现有a、b、c三个比荷相同的带电粒子(不计重力)依次从P点沿PQ方向射入磁场,其运动轨迹分别如图所示,带电粒子a从PM边中点O射出,b从M点射出,c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中运动的( )
A.速率之比为1:2:3 B.周期之比为1:1:2
C.时间之比为2:2:1 D.动量大小之比为1:2:4
6.图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时,恰能沿直线运动.欲使微粒向下偏转,可采用的方法是( )
A.仅减小入射速度
B.仅减小微粒的质量
C.仅增大微粒的电荷量
D.仅增大磁场的磁感应强度
7.如图所示,A是一边长为l的方形闭合线框,其总电阻为R,以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域,运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直,且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向,以顺时针的电流方向为感应电流的正方向,从线框在图示位置的时刻开始计时,此时线框右侧与磁场左边界的距离为l,则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像,在图所示的图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共18分)
8.如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:( )
A.向右加速运动
B.向右减速运动
C.向左减速运动
D.向左加速运动
9.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表为理想电表,灯泡L和电阻R阻值均恒定,在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的功率逐渐增大
B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.电源消耗的总功率增大,热功率减小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变
10.以下四图都与电磁感应有关,下列说法正确的是( )
A.真空冶炼炉能在真空环境下,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属
B.当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相反方向转动
C.金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,目的是起到电磁阻尼的作用
第II卷(非选择题)
三、实验题(共18分)
11.(4分)游标卡尺的读数为________cm;螺旋测微器的读数为________;电压表的读数为________V;电流表的读数为________A。
12.(6分)某同学利用线圈、灵敏电流计、条形磁铁、电池、滑动变阻器开关等探究电磁感应现象。已知电流从灵敏电流计的“+”接线柱流入时指针向右偏转。
(1)将灵敏电流计与线圈B连接,当条形磁铁快速向上运动时,如图甲所示,则灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏。
(2)将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B灵敏电流计及开关按如图乙所示连接。在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。在开关闭合电路稳定后,若把线圈A中的铁芯拔出,则灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏;若把滑动变阻器的滑片快速向P端滑动,灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏。
13.(8分)某同学要测某品牌电话手表的电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,电路中R0为定值电阻,阻值大小为0.5Ω。
(1)闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片移到___________(填“左”或“右”)端;
(2)实验过程中,若某次电压表的示数如图丙所示,则该示数为___________V;
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表U和电流表I的示数,做出U-I图像如图丁所示,则电池的电动势E=___________V,电池的内阻________Ω(结果均保留三位有效数字)。
四、解答题(共36分)
14.(9分)一线圈匝数为N、电阻为r,在线圈外接一阻值为2r的电阻R,如图甲所示.线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示.求0至t0时间内:
(1)线圈中产生的感应电动势大小 .
(2)通过R的感应电流大小和方向 .
(3)电阻R中感应电流产生的焦耳热.
15.(12分)如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆,圆心坐标为(R,0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为,Q点横坐标为1.5R。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。
16.(15分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=4Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接不计阻值的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度vm;
(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了13.6J的电热,则此过程中金属杆ab的位移s多大;
(3)接(2)问,此过程中流过电阻R的电量q。
答案第2页,共5页
答案第5页,共5页
学科网(北京)股份有限公司
$
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题(共0分)
1.如图所示,边长为a的正方形导体框处在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,给导体框通入图示电流I,则整个导体框受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.0
2.如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量,电源电动势,电源内阻为,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流,下列判断不正确的是( )
A.电动机消耗的总功率为400W B.电源的效率约为88.9%
C.电动机的效率为75% D.电动机线圈的电阻为0.4
3.如图所示,在匀强磁场中,有两长直导线M和N垂直于纸面固定放置,两者间距为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的P点处的磁感应强度为零,其中通电导线M和N在P点产生的磁感应强度大小均为B,则( )
A.匀强磁场的方向水平向左,大小为
B.匀强磁场的方向竖直向上,大小为B
C.两导线连线中点处的磁感应强度方向竖直向上,大小为B
D.两导线连线中点处的磁感应强度方向水平向右,大小为
4.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的极板带正电
C.在磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在磁场中运动半径越大的粒子,电荷量越大
5.在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场,现有a、b、c三个比荷相同的带电粒子(不计重力)依次从P点沿PQ方向射入磁场,其运动轨迹分别如图所示,带电粒子a从PM边中点O射出,b从M点射出,c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中运动的( )
A.速率之比为1:2:3
B.周期之比为1:1:2
C.时间之比为2:2:1
D.动量大小之比为1:2:4
6.图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时,恰能沿直线运动.欲使微粒向下偏转,可采用的方法是( )
A.仅减小入射速度
B.仅减小微粒的质量
C.仅增大微粒的电荷量
D.仅增大磁场的磁感应强度
7.如图所示,A是一边长为l的方形闭合线框,其总电阻为R,以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域,运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直,且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向,以顺时针的电流方向为感应电流的正方向,从线框在图示位置的时刻开始计时,此时线框右侧与磁场左边界的距离为l,则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像,在图所示的图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共0分)
8.如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:( )
A.向右加速运动
B.向右减速运动
C.向左减速运动
D.向左加速运动
9.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表为理想电表,灯泡L和电阻R阻值均恒定,在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的功率逐渐增大
B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.电源消耗的总功率增大,热功率减小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变
10.以下四图都与电磁感应有关,下列说法正确的是( )
A.真空冶炼炉能在真空环境下,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属
B.当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相反方向转动
C.金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,目的是起到电磁阻尼的作用
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题(共0分)
11.游标卡尺的读数为________cm;螺旋测微器的读数为________;电压表的读数为________V;电流表的读数为________A。
12.某同学利用线圈、灵敏电流计、条形磁铁、电池、滑动变阻器开关等探究电磁感应现象。已知电流从灵敏电流计的“+”接线柱流入时指针向右偏转。
(1)将灵敏电流计与线圈B连接,当条形磁铁快速向上运动时,如图甲所示,则灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏。
(2)将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B灵敏电流计及开关按如图乙所示连接。在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。在开关闭合电路稳定后,若把线圈A中的铁芯拔出,则灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏;若把滑动变阻器的滑片快速向P端滑动,灵敏电流计的指针会向___________(选填“左”或“右”)偏。
13.某同学要测某品牌电话手表的电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,电路中R0为定值电阻,阻值大小为0.5Ω。
(1)闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片移到___________(填“左”或“右”)端;
(2)实验过程中,若某次电压表的示数如图丙所示,则该示数为___________V;
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表U和电流表I的示数,做出U-I图像如图丁所示,则电池的电动势E=___________V,电池的内阻________Ω(结果均保留三位有效数字)。
四、解答题(共0分)
14.一线圈匝数为N、电阻为r,在线圈外接一阻值为2r的电阻R,如图甲所示.线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示.求0至t0时间内:
(1)线圈中产生的感应电动势大小 .
(2)通过R的感应电流大小和方向 .
(3)电阻R中感应电流产生的焦耳热.
15.如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆,圆心坐标为(R,0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为,Q点横坐标为1.5R。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。
16.如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=4Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接不计阻值的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度vm;
(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了13.6J的电热,则此过程中金属杆ab的位移s多大;
(3)接(2)问,此过程中流过电阻R的电量q。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.B
【详解】根据左手定则,对导体框受力分析如图1所示,则依题意有
这四个力水平分力相互抵消,整个导体框受到的安培力大小即为这四个力在竖直方向上分力的合力,,则有
方向竖直向上,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.D
【详解】D.重物被提升的功率
此时电路中的电流为,则电源的总功率
设线圈的电阻为R,电源内阻r,根据能量守恒得
解得
故D符合题意;
A.电动机的总功率为
故A不符合题意;
B.电源的效率为
故B不符合题意;
C.电动机效率为
故C不符合题意。
故选D。
3.A
【详解】AB.导线M和N中电流I均向里时,产生的磁场如图所示
由几何关系可得,两通电导线在点的合磁感应强度为
方向水平向右,P点处的磁感应强度为零,可知匀强磁场的磁感应强度与两通电导线在点的合磁感应强度大小相等,方向相反,则匀强磁场的方向水平向左,大小为,故A正确,B错误;
CD.导线、在连线中点处产生磁场大小相等,方向相反,合磁场为零,结合A选项可知:两导线连线中点处的磁感应强度方向水平向左,大小为,故CD错误。
故选A。
4.B
【详解】A.粒子在磁场B2中向下偏转,由左手定则可知,粒子应带正电,A错误;
B.粒子在速度选择器中受到的洛伦兹力向上,受到的电场力应向下,故极板带正电,B正确;
CD.在磁场B2中由洛伦兹力作为向心力可得
解得
速度v、磁感应强度B相同的情况下,运动半径越大的粒子,比荷越小,CD错误。
故选B。
5.C
【详解】AD.设正方形的边长为L,根据几何关系可知粒子运动的半径分别为
由洛伦兹力提供向心力
解得
则有
根据动量表达式
因为粒子的质量关系不确定,所以动量的大小关系也不能确定,故AD错误;
BC.根据周期
可知粒子运动的周期相等,则有
所以时间之比为2:2:1,故C正确,B错误。
故选C。
6.A
【详解】A.带正电的粒子受到向下的电场力和重力以及向上的洛伦兹力作用,当
粒子沿直线通过正交场区;若减小入射速度,则洛伦兹力减小,电场力不变,合力向下,向下偏转;故A正确;
B.仅减小微粒的质量,则洛伦兹力大于电场力,合力向上,向上偏转.故B错误;
C.增加电荷量,则电场力与洛伦兹力都增加,合力向上,向上偏转.故C错误;
D.增大磁感应强度,则向上的洛伦兹力增加,合力向上,向上偏转.故D错误;
故选A。
7.B
【详解】在内,线框在磁场之外,所以感应电流为0,安培力也为0;
在内,线框进入磁场,线框右边切割磁感线,由右手定则可知,此时感应电流的方向为逆时针的方向,因为题中说明线框以恒定的速度沿x轴运动,即线框的感应电动势和感应电流不变,安培力大小不变,根据左手定则可知,此时安培力的方向为向左,即沿x轴负方向;
在内,线框全部在磁场中,此时穿过线圈的磁通量不变,即无感应电动势和感应电流,也没有安培力;
在内,线框出磁场,线框左边切割磁感线,由右手定测可得出感应电流的方向为顺时针方向,又因为线框以恒定速度v运动,故感应电动势和和感应电流不变,安培力大小不变,根据左手定则可知,此时安培力方向向左即沿x轴负方向。
由上述分析可知,ACD错误,B正确。
故选B。
8.AC
【详解】产生如图所示的电流时,右边螺线管内的磁场方向是向上的,根据楞次定律,感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的变化.那么左边就是两种情况:1.向左减速运动,左边螺线管的磁场方向向下减弱;2.向右加速运动,左边螺线管中磁场方向向上增强.故AC正确,BD错误.
故选AC
9.BD
【详解】当滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,总电阻增大,总电流减小,电流表示数减小,灯泡两端电压减小,内电压减小,灯泡消耗的功率逐渐减小,电压表示数增大,故A错误,B正确;总电流减小,电源消耗的总功率也会减小,热功率减小,故C错误;因为电压表示数的改变量与电流表示数变化量比值的绝对值为除滑动变阻器之外的电阻,所以恒定不变,故D正确.所以BD正确,AC错误.
10.AD
【详解】A.真空冶炼炉能在真空环境下,利用电磁感应现象,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属。故A正确;
B.根据电磁驱动原理,当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相同方向转动。故B错误;
C.金属探测器通过使用交变电流的长柄线圈来探测地下是否有金属。故C错误;
D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,吕框中产生感应电流,使线框尽快停止摆动,起到电磁阻尼的作用。故D正确。
故选AD。
11. 2.060 1.230 11.5 2.35
【详解】[1] 游标卡尺的读数为
20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm
[2]螺旋测微器的读数为
0.5mm×2+0.01mm×23.0=1.230mm
[3]电压表的读数为11.5V;
[4]电流表的读数为2.35A。
12. 右 右 左
【详解】(1)[1]当条形磁铁快速向上运动时,线圈B中磁场方向向下,磁通量减小由楞次定律可知副线圈B中产生的感应电流为俯视顺时针方向,线圈B中产生的感应电流方向是从灵敏电流计的“+”接线柱进入灵敏电流计指针会向右偏;
(2)[2]开关闭合的瞬间,副线圈B中磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏,由此可知,产生的感应电流方向是从灵敏电流计的“-”接线柱进入灵敏电流计。由此可知若副线圈B中磁通量减小时,灵敏电流计的指针向右偏;若把线圈A中的铁芯拔出时,导致副线圈B中磁通量减小因此电流计指针向右偏;
[3]当滑动变阻器的滑片向P端滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,则原线圈A中电流增大,导致副线圈B中磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏。
13. 左 2.40 2.94 0.969
【详解】(1)[1] 为了让电流由最小值开始调节,滑动变阻器的滑片开始时应滑到最左端。
(2)[2] 电压表量程是3.0V,最小分度是0.1V,由图示可读出电压示数为2.40V。
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知
由图可知,电源的电动势
[4] 图像的斜率的绝对值表示内电阻与定值电阻之和,故
所以
14.(1)E=2N;(2)I=,方向为由a经R到b;(3)Q=
【分析】(1)根据图示图象求出磁通量的变化率,然后应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势;
(2)由欧姆定律可以求出感应电流,由楞次定律可以判断出感应电流的方向;
(3)由焦耳定律可以求出产生的热量.
【详解】(1)设0至t0时间内回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律:E=N ①
由图乙得:= ②
所以:E=2N ③
(2)感应电流:I=E/(2r+r) ④
联立③④得:I= ⑤
根据楞次定律,通过R的电流方向为由a经R到b.
(2)由焦耳定律,金属丝上产生的热量为:
Q=I2⋅2r⋅t0⑥
联立⑤⑥得:Q= ⑦;
答:(1)线圈中产生的感应电动势大小为2N;
(2)通过R的感应电流大小为:,方向:由a经R到b;
(3)电阻R中感应电流产生的焦耳热为.
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)由水平方向匀速直线运动得
竖直向下的分速度
由竖直方向匀加速直线运动知
加速度为
联立解得
(2)粒子进入磁场的速度为,则有
粒子运动轨迹如图所示
由几何关系得,粒子在磁场中作匀速圆周运动的轨道半径为
由洛伦兹力提供向心力可知
解得
(3)粒子在磁场中运动的时间为
粒子在磁场中运动的周期为
粒子在电场中运动的时间为
粒子运动的总时
代入数据得
16.(1)8m/s;(2)10m;(3)2.5C
【详解】(1)由题意得,当杆速度最大时,杆水平方向受到的拉力与安培力平衡,即满足
又根据欧姆定律可得
解得
(2)根据能量转化和守恒定律有,拉力F对杆做的功等于杆获得的动能和电路上产生的电热之和,故有
代入得
(3)该过程中通过电阻的电量
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$