2014届山东省聊城市高二下学期期初考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（   ）

2. 难度：简单

如图所示的电路中，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（   ）

A．开关S由断开变为闭合，同时发光，之后亮度不变

B．开关S由断开变为闭合，立即发光，之后又逐渐熄灭

C．开关S由闭合变为断开的瞬间，同时熄灭

D．开关S由闭合变为断开的瞬间，再次发光，之后又逐渐熄灭

3. 难度：简单

如图所示(a)、(b)两电路中，当a、b两端和e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别(　　)

A．220V、220V                           B．220V、 110V

C．110V、110V                           D．220V、0

4. 难度：中等

如图（甲）所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是：(　　)

A．该交变电压瞬时值表达式为(V)

B．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变大

C．s时，电压表的读数为31. 1V

D．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变大

5. 难度：中等

如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（    ）

A．右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出

B．右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出

C．左边界:y>8cm有粒子射出

D．左边界:0<y<8cm有粒子射出

6. 难度：简单

如图所示，通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止，N指向正确的是：

A．小磁针a                              B．小磁针b

C．小磁针c                              D．小磁针d

7. 难度：简单

关于磁通量的描述，下列说法正确的是：

A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直磁场时穿过平面的磁通量最大

B．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度不一定为零

C．若穿过平面的磁通量最大，则该处的磁感应强度一定最大

D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总是相等

8. 难度：中等

如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，以逆时针方向为电流的正方向，线框内感应电流的情况是如图所示中的：

9. 难度：中等

如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D₁和D₂是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是：

A．K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D₁熄灭，D₂变亮

B．K闭合瞬间，D₁先亮，D₂后亮，最后两灯亮度一样

C．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭

D．K断开时，D₂立即熄灭，D₁闪一下再慢慢熄灭

10. 难度：中等

两个环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图1所示方向的感应电流，则：

A．A可能带正电且转速减小

B．A可能带正电且转速增大

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大

11. 难度：简单

为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压U₀＝11000sin100πt(V)的交流电降为220 V供居民小区用电，则降压变电站变压器(　　)

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．副线圈中电流的频率是50 Hz

C．副线圈中电流的频率是1 Hz

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

12. 难度：简单

如图所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂另一个线圈Q，P与Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（   ）

A．t₁时刻N＞G                           B．t₂时刻N＞G

C．t₂时刻N<G                            D．t₄时刻N＝G

13. 难度：中等

如图所示，有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道，上端有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v_m，则(　　)

A．如果B增大，v_m将变大                  B．如果α增大，v_m将变大

C．如果R增大，v_m将变大                  D．如果m变小，v_m将变大

14. 难度：中等

如图所示，两平行的虚线间的区域内存在有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？（　　）

15. 难度：简单

如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L₁、L₂表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过线框导线截面的电量是(      )

A．           B．           C．           D．BL₁L₂

二、填空题

16. 难度：简单

如图所示，有一个10匝的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为         T。(g取10m/s²)

17. 难度：简单

边长为a的正方形，内部充满匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图所示，一束电子以不同的水平速度从左上角射入磁场后，分别从A处和C处射出，则从A处和C处射出的粒子速度之比为v_A：v_C=____；所经历的时间之比t_A：t_C=____。

18. 难度：中等

把一个矩形线圈从矩形的匀强磁场中匀速拉出(如图)，第一次拉出的速度为v，第二次拉出的速度为2v，则两种情况下拉力的大小之比F₁：F₂＝__ __，拉力的功率之比P₁：P₂＝_____，线圈中产生的焦耳热之比Q₁：Q₂＝_____.

三、实验题

19. 难度：简单

在实验室中用游标卡尺测量一物体长度的读数是________毫米,螺旋测微仪测量金属丝的直径时，由图可知金属丝的直径是      毫米。

20. 难度：中等

实验室中有一量程不准确的电压表V₁,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程U_m设计了图甲所示的电路。所用器材有：

量程不准的电压表V₁,量程标称为O?15V，内阻r₁="20." OkΩ;

标准电压表V₂,量程0?3V,内阻r₂=2.5kΩ;

标准电阻R₂，阻值13.0 kΩ；

滑动变阻器R₁，总电阻为200.0Ω

电源电动势E="20." 0V,内阻不计；

开关S ，导线若干。

根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程，请你回答：

(1) A同学闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V₁满偏，读出此时电压表V₂的示数为U₂,计算出V₁的量程表达式为U_m=_________

(2) B同学测量时，V₁并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V₁的示数U₁="_______" V, V₂的示数U₂=_______V；由读出的数据计算出U_m=_______V。(计算结果保留3位有效数字）

21. 难度：简单

某同学进行测量电阻R的阻值的实验，他先用多用电表进行粗测，电表示数如图所示，然后用伏安法进行较精确的测量，现已选定滑动变阻器(阻值0～200 Ω)，开关一只，导线若干，另有如下备选器材：

A．电源(E＝16 V，r＝2 Ω)

B．电源(E＝3 V，r＝0.5 Ω)

C．电压表(量程0～15 V，内阻约50 kΩ)

D．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)

E．电流表(量程0～500 μA，内阻约500 Ω)

F．电流表(量程0～1 mA，内阻约250 Ω)

请回答如下问题：

(1)多用电表的读数____________；

(2)用伏安法测量应选用的器材为____  _______；(请填写器材前的符号)

(3)请在下边的方框图中画出实验电路原理图。

四、计算题

22. 难度：中等

如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强磁场的高度为H，（L<H），磁感应强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且保持水平。已知ab边刚进入磁场时和ab边刚穿出磁场时线框都做减速运动，加速度大小都为．求：

（1）ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小；

（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；

（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量．

23. 难度：中等

如图所示，在一个由x轴和曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场，曲线方程为（单位：m）()。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。有一ab边与x轴重合的正方形金属线框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平向右匀速运动，线框边长为0.4m，线框电阻为0.1，试求：

（1）在线框通过磁场区域的过程中，拉力F的最大瞬时功率是多少？

（2）在下面坐标图中画出线框产生的电流随时间变化图象（取方向为电流正方向）。

（3）线框经过磁场区域的整个过程，拉力F做多少功？

24. 难度：中等

如图所示，MN和PQ为竖直方向两平行长直金属导轨，间距L为0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直，质量m为6.0×10^-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁。当杆ab达到稳定状态时以速度V匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10 m/s²，试求速率V和滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂

25. 难度：困难

（13分）在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R＝0.2 m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝1.0 T，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y坐标轴相切于原点O点．y轴右侧存在电场强度大小为E＝1.0×10⁴ N/C的匀强电场，方向沿y轴正方向，电场区域宽度l＝0.1 m．现从坐标为?(－0.2 m，－0.2 m?)的P点发射出质量m＝2.0×10^{－9 kg}、带电荷量q＝5.0×10^{－5 C}的带正电粒子，沿y轴正方向射入匀强磁场，速度大小v₀＝5.0×10³ m/s.（粒子重力不计）．

(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标；

(2)为了使该带电粒子能从坐标为(?0.1 m，－0.05 m?)的点回到电场，可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积．