河河北省正定中学2014—2015学年高二第一学期第四次月考

物理试题

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。其中8、9、10、11为多选，其余为单选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．下列说法中正确的是 ( )

A.
可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比

B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向

C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零

D.磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力

2．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为 （ ）

A．32W B．44W C．47W D．48W

3. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动（但未插入线圈内部）时，下列判断正确的是： （ ）

A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

4．一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图10-1-7所示.下面说法中正确的是(　　)

A．t1时刻通过线圈的磁通量为零

B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大

5．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为 (　　)

A．7.5 V　 　 B．8 V 　　 C．2 V　 　 D．3 V

6．一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图１所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示．以I 表示线圈中的感应电流，以图１中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I－t 图中正确的是 （ ）

7．在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上。两次导体棒A分别通有电流
和
，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为
，则 （ ）

A．
B．

C．导体棒A所受安培力大小之比

D．斜面对导体棒A的弹力大小之比

8.如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（ ）

A.在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗

B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗

C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗

D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗

9.如图所示，单匝矩形闭合导线框
全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为
，电阻为
。线框绕与
边重合的竖直固定转轴以角速度
从中性面开始匀速转动，线框转过
时的感应电流为
，下列说法正确的是（ ）

A．线框中感应电流的有效值为

B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C．从中性面开始转过
的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

10．如图所示，正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I1，理想变压器原线圈的输入电压为U1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3，接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列表述正确的是（ ）

A.I1∶I2∶I3=1∶2∶1??????

B.U1∶U2∶U3=4∶1∶2

C.线圈匝数n1∶n2∶n3=2∶1∶2

D.U∶U1=4∶3

11.长为 L 的正方形线框abcd电阻为 R ，以速度V匀速进入边长为L的正方形区域，该区域中磁场方向如图所示，磁感应强度大小均为 B ，则线框进入过程中( )

A．线框中产生的感应电流方向不变

B．线框刚进入磁场瞬间ab两点间电势差

C．线框进入L/2时所受安培力为

D．线框进入L/2过程中电路中产生的电量为

12. 如图1所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图2为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图3中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）

二、填空题（前三个空每空1分，后面每空2分，电路图3分，共18分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）

13．（1）一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率．先用如图所示的多用电表粗测其电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:

①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线.

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.

③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，

使指针对准电阻的_______(填“0刻线”或“∞刻线”).

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，

为了得到比较准确的测量结果将K旋转到电阻挡“×10”的位置指针偏转如图所示，则待测电阻阻值为R=________Ω

（2）用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为d=________ mm

(3)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：

A．电流表
：量程为30mA，内阻约为0.1Ω

B．电流表
：量程为3A，内阻约为0.01Ω

C．电压表
：量程为5V，内阻约为3kΩ

D．电压表
：量程为15V，内阻约为15kΩ

E．滑动变阻器
：最大阻值为10Ω，额定电流1A

F．滑动变阻器
：最大阻值为20kΩ，额定电流0.5A

G．低压直流电源：电压4.5V，内阻不计

H．电键K，导线若干

电流表选___________电压表选___________ 滑动变阻器选 __________ （填写器材符号，如
），在方框中画出实验电路图，并标出所选器材符号。

(4)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=____________（用测出的物理量的符号表示）。

三、计算题（共54分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）

14．（12分）发电机转子是匝数n＝100的正方形线圈，将其置于匀强磁场中，绕着线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈内磁通量随时间变化规律如图所示。已知线圈的电阻r＝1Ω，与之组成闭合回路的外电路电阻R＝99Ω．试求：

（1）电动势瞬时值表达式；

（2）外电阻R上消耗的功率；

（3）从计时开始，线圈转过900的过程中，通过外电阻的电荷量。

15、（12分）发电站发电机端电压u＝5000sin314tV，输出功率5000kW，远距离输电线的电阻为80Ω，输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%，则

(1)所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?

(2)到达用户区使用匝数比为192：1的降压变压器，对负载电阻为10Ω的用电器供电，最多可接这样的用电器几个?

16．（14分）如图所示，一矩形金属框架与水平面成
=37°角，宽L =0.4m，上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m=0.1Kg，电阻r=1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5．杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0=0. 5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）ab杆的最大速度；

（2）从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；

（3）从开始到最大速度的过程中通过上端电阻R0的电量．

17. （16分）如图所示，在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E. 一质量为
、带电量为
的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。

（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向。

（2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；

（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。

选择题

1D 2A 3B 4D 5C 6A 7A 8AD 9BC 10AB 11BD 12B

填空

S T 0 220 1.880 ACE

计算题

14

0.01

15 1:20 192个

16：

17

答案：17.解：（1）设粒子在电场中运动的时间为
，加速度的大小为a，粒子的初速度为
，过Q点时速度的大小为v，沿y轴方向分速度的大小为
，速度与x轴正方向间的夹角为
，


由运动学公式得











联立式得





（2）设粒子做圆周运动的半径为
，粒子在第一象限的运动轨迹如图所示，
为圆心，由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形，得



由牛顿第二定律得



联立式得


（3）设粒子做圆周运动的半径为
，由几何分析（粒子运动的轨迹如图所示，
、
是粒子做圆周运动的圆心，Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点，连接
、
，由几何关系知，
和
均为矩形，进而知FQ、GH均为直径，QFGH也是矩形，又FH⊥GQ，可知QFGH是正方形，△QOG为等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得



粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得



设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t，则有



联立得



高二第一学期第四次月考

物理答题纸

13．（1）①__________

③__________ ___________

④____________

____________

（3）

____________ ____________ ____________

（4）____________

14．

15.

16．

17．