内容正文:
高二物理试题(B)参考答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.C 2.A 3.B 4.A 5.D 6.C 7.D 8.B
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.BD 10.AC 11.BD 12.AD
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)
(1) (2分)
(2)BC (2分) (3)S (2分)
14.(8分)
(1)C (2分) (2) (2分)
(3)D (2分) (4) (2分)
15.(8分)
解:(1)由图乙可知在0~1 s内,通过线框的磁通量在增大,根据楞次定律可知:
线框内的电流方向为a→d→c→b→a(逆时针) (1分)
线框内的感应电动势大小为 (1分)
解得
所以线框内的感应电流大小为 (1分)
解得 (1分)
(2)从剪断细线到线框离开磁场区域过程中:
(1分)
(1分)
(1分)
联立得 (1分)
16.(8分)
解:(1)长导线的电阻 (1分)
得
电灯的电阻:
降压变压器的输出电流: (1分)
得
由 (1分)
得
长导线损耗功率之比: (1分)
得 (1分)
(2)由 (1分)
得
由 (1分)
得
(1分)
17.(14分)
解:(1)设粒子运动到时速度方向与正方向夹角为,速度沿的分量为
轴方向有 (1分)
轴方向有 (1分)
(1分)
得 (1分)
(1分)
粒子经过点时的速度大小为,方向与轴正方向成斜向下。
(2)设粒子在第四象限做圆周运动的半径为,周期为,
根据洛伦兹力提供向心力有 (1分)
又 (1分)
解得 (1分)
由, (1分)
解得 (1分)
(3)设粒子在第三象限做圆周运动的半径为,根据洛伦兹力提供向心力,
则有 (1分)
(2分)
解得(n=0,1,2……) (1分)
18.(16分)
解:(1)设边刚进入区域II时的速度为
(1分)
得
边进入区域II匀速运动时:
,,
(1分)
边刚进入区域III时:
,, (1分)
(1分)
得 (1分)
方向沿斜面向上
(2)设边在区域III匀速运动时的速度为
(1分)
得
边通过区域II和III过程中:
(2分)
得 (1分)
(3)边通过区域II的时间:
(1分)
边通过区域III时:
(2分)
(1分)
得 (1分)
(1分)
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高二物理试题(B)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.有一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘,但并不与铜盘接触,如图所示,铜盘就能在较短的时间内停止。关于该实验现象,下列说法正确的是( )
A.铜盘的转动不受磁铁的影响
B.由于磁铁的影响,铜盘会反向转动
C.对调蹄形磁铁磁极的位置,实验现象也相同
D.通过铜盘的磁通量不变,因此不会产生感应电流
2.如图所示,导线MN固定并与电源连接,一矩形线框ABCD放在导线MN右侧的光滑水平面上,其中边AB与导线MN靠近并互相平行。在闭合开关S时,下列说法正确的是( )
A.若电源a端为正极,线框将向右运动
B.若电源a端为正极,线框面积有扩张的趋势
C.若电源b端为正极,线框将向左运动
D.若电源b端为正极,线框面积有扩张的趋势
3.有A、B、C三条导线,它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图所示。下列关于这三个电压的有效值与频率判断正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、,导线中通以沿轴负方向的电流,在空间加一匀强磁场,当导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为。下列说法正确的是( )
A.所加磁场的磁感应强度最小值为,方向沿悬线斜向上
B.所加磁场的磁感应强度最小值为,方向沿轴正方向
C.若所加磁场沿轴负方向,则磁感应强度大小为
D.若所加磁场沿轴负方向,则磁感应强度大小为
5.如图所示,两块平行金属板构成的电容器置于不导电液体中,先将开关拨到给电容器充电,再将开关拨到,使电容器与线圈组成振荡电路。下列说法中正确的是( )
A.开关从拨到瞬间,流过线圈中的电流达到峰值
B.开关拨到之后,振荡电路中的磁场能一直增加
C.开关拨到之后,电容器的电荷量一直减小
D.若不导电液体液面下降少许,则电路的振荡频率增大
6.如图所示的电路中,A、B、C为三个相同的灯泡,为电感线圈,且的直流电阻值小于电阻的阻值,下列说法正确的是( )
A.闭合开关时,A和B都逐渐亮,C立即亮
B.闭合开关时,A、B、C都立即亮,稳定后A、B亮度相同
C.断开开关时,A逐渐熄灭,B闪亮一下再熄灭,C立即熄灭
D.断开开关时,A和B都闪亮一下再熄灭,C立即熄灭
7.利用霍尔效应制作的霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示,将一长度为、宽度为、厚度为的金属导体置于竖直向上的匀强磁场中,磁场方向垂直于金属导体的上下表面,有自左向右的电流通过导体时,在前后两个侧面间会产生电势差,称为霍尔电压,这一现象称为霍尔效应。下列说法正确的是( )
A.前表面电势高于后表面电势
B.仅增大电流时,霍尔电压可能不变
C.仅增大宽度时,霍尔电压会变大
D.仅增大厚度时,霍尔电压会变小
8.如图所示,直角边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为L的正方形导线框abcd与三角形ABC在同一平面内,且bc边和BC边在同一直线上。使线框abcd向右匀速运动通过磁场区域,规定顺时针方向为感应电流的正方向,从线框刚进入磁场开始,线框中电流i随位移x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示为一个半径为r的固定金属圆环,电阻为R,金属圆环有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导体棒MN绕圆环的圆心O点沿顺时针方向匀速转动,转动的角速度为ω,导体棒长度为2r,两端M、N始终与圆环接触良好,导体棒MN的电阻为R,在导体棒转一圈的过程中,下列说法正确的是( )
A.导体棒中电流方向始终由N到M
B.导体棒产生的电动势大小始终为
C.导体棒两端的电压大小始终为
D.导体棒中产生的热量为
10.如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。供电线路的输入电压是市区电网的电压,负载变化时供电线路的输入电压不变。与变压器原线圈串联的保护电阻为,变压器的输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻用表示。如果变压器上的能量损耗可以忽略,当用户的用电器增加时,下列关于图中各表的读数变化情况判断正确的是( )
A.A1示数变大,A2示数变大
B.A1示数变大,A2示数变小
C.V1示数变小,V2示数变小,V₃示数变小
D.V1示数变小,V2示数变大,V₃示数变小
11.如图所示,半径为的圆形区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,点有一离子源,释放大量电荷量为、质量为的带电粒子,粒子在纸面内从点以相同的速率沿各个方向射入磁场,不计粒子重力,其中正对圆心射入磁场的粒子通过磁场区域后速度方向偏转了。下列说法正确的是( )
A.磁场的磁感应强度大小为
B.正对圆心射入的粒子在磁场中运动的时间为
C.出磁场时离点最远的粒子在磁场中运动的时间为
D.所有粒子中出磁场时与点的最远距离为
12.如图甲所示,固定的光滑平行导轨与水平面的夹角为,导轨足够长且间距为0.5 m,底端接有阻值为的电阻,整个装置处于垂直于导轨斜向上的匀强磁场中,一质量为、电阻为、长度也为的导体棒在沿导轨向上的拉力作用下由静止开始运动,拉力与导体棒运动时间的关系如图乙所示。导轨电阻不计,重力加速度大小取,下列说法正确的是( )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为
B.金属棒的加速度大小为
C.过程中通过电阻的电荷量为
D.当时,拉力的功率为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某实验小组用图甲中的器材,探究电磁感应现象及影响感应电流方向的因素。
(1)在甲图中,请用笔画线代替导线,从1和2处开始完成电路其余部分的连接___________。
(2)在甲图中连接好电路后,把线圈放入线圈中,闭合开关时观察到电流表的指针向左偏,则下列说法正确的是___________。
A.保持线圈放入线圈中,开关闭合后,电流表的指针一直偏左
B.保持线圈放入线圈中,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的指针向右偏
C.保持开关闭合,把线圈从线圈中拔出时,电流表的指针向右偏
D.保持开关闭合,稳定后拔出中的软铁棒,电流表的指针向左偏
(3)另一实验小组用一个线圈与两个发光二极管(简称LED)组成电路探究电磁感应现象,如图乙所示,将条形磁铁向下插入线圈时,发现只有红色发光二极管能发光,则图乙中条形磁铁的下端为___________(填“N”或“S”)极。
14.(8分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是___________。
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
D.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
(2)用匝数匝和匝的变压器,实验测量数据如表:
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断原线圈是___________(填“”或“”)。
(3)某同学将原线圈接在电源上,将电压传感器(可视为理想电压表)接在副线圈上,观察到时间内输出电压随时间变化的图像如图甲所示,在时间内,该同学先断开开关,其后仅进行一项操作,再次闭合开关,得到之后的图像。该操作可能是___________。
A.增加了交流电源的频率 B.减少了副线圈的匝数
C.增加了原线圈的匝数 D.减少了原线圈的匝数
(4)图乙中变压器为理想变压器,若原、副线圈的匝数分别为、,在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下,调节可变电阻,当___________时,可获得最大功率。
15.(8分)如图甲所示,单匝矩形金属线框用绝缘细线悬挂在天花板上,线框的边长为,ab边长为,质量为,电阻为。上方的空间存在垂直线框平面的匀强磁场,规定垂直纸面向里为正方向,线框有一半面积处在磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示。重力加速度大小取,线框平面始终与纸面平行,边始终沿水平方向。
(1)求在内线框中的电流大小和方向;
(2)在时剪断细线,线框从开始下落直到离开磁场的过程中,求流过线框某一横截面的电荷量。
16.(8分)某物理兴趣小组在实验室模拟远距离输电,如图甲将一额定电压为的电灯通过6卷长导线串联后接入电路,交流电源输出电压恒为,电流表的示数为,电压表的示数为。小组成员对图甲电路进行了改进,将升压变压器和降压变压器接入了电路,改进后的电路如图乙所示,改进后的电路能使电灯的电压达到额定电压,已知降压变压器的原线圈和副线圈的匝数比为。除了6卷长导线外其余导线电阻不计,电表均为理想电表,不考虑温度对灯丝阻值的影响。求:
(1)6卷长导线在电路改进前与改进后损耗的功率之比;
(2)升压变压器的原线圈和副线圈的匝数比。
17.(14分)在如图所示的平面直角坐标系中,第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场,第三、四象限内分别存在垂直于平面向里和向外的匀强磁场。一质量为、电量为的带电粒子沿轴正方向以初速度从轴上的A点射入第一象限,通过轴上的C点进入磁场,并垂直于轴从点射入第三象限,不计粒子重力。
(1)求粒子经过C点时速度的大小及方向;
(2)求第四象限内磁场的磁感应强度及粒子在该磁场中运动的时间;
(3)若第三象限内磁场的磁感应强度,当粒子运动过程中沿轴负方向经过轴上的点(图中未画出)时,求的可能距离。
18.(16分)如图所示,在倾角的光滑斜面上有三个区域I、Ⅱ、Ⅲ,每个区域沿斜面的宽度均为,其中区域Ⅱ和Ⅲ存在着两个相邻且互不影响的有界匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相等,方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下。有一个边长也为的正方形线框,线框质量为,开始时线框的下边与区域I的上边界重合,将线框由静止释放,运动一段时间后进入区域Ⅱ,边刚进入区域Ⅱ时线框恰好做匀速直线运动,边进入区域Ⅲ的某位置后又做匀速直线运动。重力加速度大小取,不计空气阻力。求:
(1)线框的边刚进入区域Ⅲ时加速度的大小和方向;
(2)线框的边通过区域Ⅱ和Ⅲ的过程中,线框产生的焦耳热;
(3)线框的边通过区域Ⅱ和Ⅲ过程中的总时间。
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