2015-2016学年黑龙江牡丹江一中高二期末物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场由以地心为圆心的环形电流I引起的．在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（  ）

A．    B．    C．    D．

2. 难度：简单

如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中的感应电流（  ）

A．始终沿abcd方向

B．始终沿dcba方向

C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向

D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向

3. 难度：中等

如图所示，n₁为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动而变化，当输入电压U稍有下降时，为了使接在副线圈n₂上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是（  ）

A．使P稍向上滑动

B．副线圈上改接电阻较大的电灯

C．使P稍向下滑动

D．副线圈上改接电阻较小的电灯

4. 难度：中等

如图所示，灯L上标有“200W”字样，电动机M上标有“2000W”字样，当在A、B两端加上220V电压时，灯L和电动机M均正常工作，则灯L正常工作时的电阻应为（  ）

A．22Ω    B．1Ω    C．2Ω    D．10Ω

5. 难度：简单

如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是（  ）

A．    B．    C．    D．

6. 难度：中等

如图为远距离输电的电路原理图，则下列判断正确的是（  ）

A．U₁＞U₂    B．U₂=U₃    C．I₄＜I₂    D．I₁＞I₂

7. 难度：简单

某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是（  ）

A．    B．

C．    D．

8. 难度：简单

如图所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道，轨道间距为l，其电阻可忽略不计．ac之间连接一阻值为R的电阻．ef为一垂直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动，其电阻可忽略．整个装置处在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B．当施垂直ef杆的水平向右的外力，使杆ef以速度v向右匀速运动时，下面说法正确的是（  ）

A．杆ef所受安培力的大小为

B．杆ef所受水平外力的大小为

C．感应电流方向由f流向e

D．abcd回路中磁通量的变化率为Blv

9. 难度：简单

如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（重力加速度为g）（  ）

A．p、q将互相靠拢

B．p、q将互相远离

C．磁铁下落的加速度仍为g

D．磁铁下落的加速度小于g

10. 难度：简单

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是（  ）

A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大

B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大

C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长

D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短

二、实验题

11. 难度：简单

某人用多用电表测量电阻．

①用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测某电阻阻值，根据如图1所示的表盘，被测电阻阻值为      Ω．若将该表选择旋钮置于直流10mA挡测电流，表盘仍如图1所示，则被测电流为      mA．

②现用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表继续测量另一个电阻的阻值，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如图2所示，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按      的顺序进行操作．

A．将K旋转到电阻挡“×1K”的位置．

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置．

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，完成读数测量．

D．将两表笔短接，对电表进行欧姆调零．

三、填空题

12. 难度：中等

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：

A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）

B．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）

D．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）

E．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）

F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）

G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．

（1）实验中电流表应选用      ，电压表应选用      ，滑动变阻器应选用      （均用序号字母表示）．

（2）实验线路的连接，测量线路的伏安法应采用      接法（填“内”或“外”），控制线路滑动变阻器应采用      接法（填“分压”或“限流”）

四、计算题

13. 难度：中等

如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B．线圈匝数为n，电阻为r，长为l₁，宽为l₂，转动角速度为ω．线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表．求：

（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；

（2）电流表的读数；

（3）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式．

14. 难度：中等

如图所示为质谱仪上的原理图，M为粒子加速器，电压为U₁=5000V；N为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁=0.2T，板间距离为d=0.06m；P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区，磁感应强度为B₂=0.1T，方向垂直纸面向外，其中dc的中点S开有小孔，外侧紧贴dc放置一块荧光屏．今有一比荷为=10⁸C/kg的正离子从静止开始经加速后，恰好通过速度选择器，从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区，正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上．求：

（1）粒子离开加速器时的速度v；

（2）速度选择器的电压U₂；

（3）正方形abcd边长l．

15. 难度：中等

如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R₁及理想电压表，电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R₂，已知R₁=2Ω，R₂=1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变．求：

（1）t=0.1s时电压表的示数；

（2）恒力F的大小；

（3）从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；

（4）求整个运动过程中通过电阻R₂的电量q．