2013届度湖北省武汉市高二上学期期末物理卷

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动。转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动。对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是

A．铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的

B．铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的

C．铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大

D．铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零

2. 难度：简单

一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则

A．ε＝πfl²B，且a点电势低于b点电势        B．ε＝2πfl²B，且a点电势低于b点电势

C．ε＝πfl²B，且a点电势高于b点电势       D．ε＝2πfl²B，且a点电势高于b点电势

3. 难度：简单

如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（    ）

A．将M板向下平移  B．将M板沿水平向左方向远离N板

C．在M、N之间插入云母板（介电常数ε>1）

D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触

4. 难度：简单

如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是(　　) 

A．A、B两点的电场强度E_A>E_B    B．电子在A、B两点的速度v_A<v_B

C．A、B两点的电势φ_A>φ_B         D．电子在A、B两点的电势能E_pA<E_pB

5. 难度：简单

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则              

  

A.电压表v的示数为220v

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484w    

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

6. 难度：简单

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，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的是

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V

B．当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为零

C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大

D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz

7. 难度：简单

图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则(   )

A．三只灯泡亮度不变              B．三只灯泡都将变亮

C．a亮度不变，b变亮，c变暗       D．a亮度不变，b变暗，c变亮

8. 难度：简单

如图所示，L₁、L₂是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则

A．甲图中的电表是电压表，输电电压为2200 V

B．甲图是电流互感器．输电电流是100 A

C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000 V

D．乙图是电流互感器，输电电流是100 A

9. 难度：简单

中A是一底边宽为L的闭合线框，其电阻为R。现使线框以恒定的速度v沿x轴向右运动，并穿过图中所示的宽度为d的匀强磁场区域，已知Ｌ< d，且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直。若以x轴正方向作为力的正方向，线框从图6所示位置开始运动的时刻作为时间的零点，则在图7所示的图像中，可能正确反映上述过程中磁场对线框的作用力F 随时间t变化情况的是（   ）

10. 难度：简单

如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为

A．       B．      C．       D．

二、实验题

11. 难度：简单

甲所示的电路，测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R₀是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计。该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图12乙所示的图像。（1）在图12乙所示图像中，当=0.10V^-1时，外电路处于_________状态。（选填“通路”、“断路”或“短路”）。（２分）

（2）根据该图像可求得该电池的电动势E=    V，内阻r=______Ω。（８分）

三、计算题

12. 难度：简单

质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：（1）线框通过磁场时的运动速度；（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；（3）线框在通过磁场的过程中所生的热。

13. 难度：简单

一个半径r=0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R₀=1.0×10^-2 W×m^-1。如图19甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图19乙所示。（1）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；（2）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图19丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；（3）求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。

14. 难度：简单

如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1. 8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角=37°。现有一质量m=3.6×10^—4kg、电荷量q=9.0×10^—4C的带正电的小球（视为质点），以v₀=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。

15. 难度：简单

如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B₁，E的大小为1.5×10³V／m，B_l大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场B₂，磁场的下边界与x轴重合。一质量m=1×10^-14kg、电荷量q=2×l0^-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B₂区域。一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计粒子重力，g取10m/s²。则求：（1）微粒运动速度v的大小；（2）匀强磁场B₂的大小；（3）B₂磁场区域的最小面积。