2014届江西省南昌市三校高二5月联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用回旋加速器分别加速粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为（    ）

A．1：1    B．1:3    C．2:1    D．1：2

2. 难度：中等

如图1所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流，且I₁＞I₂。a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且 a、b、c 与两导线截面共线，b点在两导线之间， b、d 的连线与导线所在的平面垂直。磁感应强度可能为零的是（    ）

A．a点   B．b点   C．c点   D．d点

3. 难度：中等

将硬导线中间一段折成不封闭的正方形每边长为L,它在磁感应强度为B、方向向里的匀强磁场中匀速转动,转速为n.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率P的小灯泡能正常发光.电路中其余部分电阻不计.则灯泡电阻以及如图位置开始转动90°过程通过灯泡电流方向为(    )

A.2(πL²nB)²/P,电流由右到左

B.(2πL²nB)²/P,电流由左到右    

C.(L²nB)²/P,电流由右到左           

D.(L²nB)²/2P,电流由左到右    

4. 难度：中等

图甲正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系图乙.t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向里.图丙中能表示线框ab边受到的磁场力F随时间t变化关系的是(力的方向规定以向左为正方向)（      ）

5. 难度：中等

如下图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升，上升高度为h.则在此过程中，以下错误的是(　  　)

A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零

B．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

6. 难度：中等

如图，一根长导线弯成“n”形，通以直流电I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是（     ）

A．金属环C中无感应电流产生

B．金属环C仍能保持静止状态

C．金属环C中有沿顺时针方向的感应电流

D．悬挂金属环C的竖直线拉力变小

7. 难度：中等

发电厂发电机的输出电压为U₁，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U₂，下面选项表示输电导线上损耗的功率是(   )

A.                      B.

C．I²R                      D．I(U₁－U₂)

8. 难度：中等

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框abcd，现将导体框分别向右以速度v和向左以速度3v匀速拉出磁场，则在这两个过程中（     ）

A．导体框中的感应电流方向相反

B．安培力对导体框做功相同

C．导体框ad边两端电势差相同

D．通过导体框截面的电量相同

9. 难度：中等

如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n₁∶n₂=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压 sin（50t）V。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R₁为一定值电阻。下列说法中正确的是 （    ）

A．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小

B．电压表示数为22 V

C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小

D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大

10. 难度：中等

如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中的铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω，则下列说法正确的是(    )

A．回路中有大小和方向做周期性变化的电流

B．回路中有电流大小恒定，且等于

C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘

D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中仍有电流流过

二、填空题

11. 难度：中等

（6分）如图所示是继电器的原理图，A为常闭触点，B为常开触点，当在接线柱2、3间通入一定的电流时，电磁铁便使衔铁P脱离A而与B接触，从而达到控制电路的目的.接线柱____   ________与有电源的热敏电阻串联.接线柱___________与外电路串联，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.若要求切断此电路的同时接通另一个外电路，则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上.

三、实验题

12. 难度：中等

（4分）如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验，线圈A与电流表相连，线圈B通过变阻器和开关连接在电源上，则可以看到电流表指针偏转的是       （填序号）。从中可以得出闭合回路产生感应电流的条件：            　           。

A．开关闭合和断开的瞬间

B．开关总是闭合的，滑动变阻器也不动

C．开关总是闭合的，线圈B上下迅速移动

D．开关总是闭合的，迅速移动滑动变阻器的滑片

四、填空题

13. 难度：中等

（4分）如图所示，理想变压器的次级有两组线圈，图中三个灯泡的规格相同，四个电表对电路的影响都可忽略不计。开关K断开时，灯L₁正常发光，这时两电流表示数之比I₁：I₂是1：4；开关K闭合时，三个灯都正常发光，这时两电流表示数之比         ，两电压表示数之比U₁：U₂ =_    _

14. 难度：困难

（4分）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B²/2μ,式中B是感应强度,μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L，并测出拉力F，如图所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝      

五、计算题

15. 难度：中等

（8分）截面积为0.2m²的100匝电阻可以忽略不计的线圈A，处在均匀磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，如图所示，磁感应强度为B =（0.6－0.2t）T（t为时间，以秒为单位），R₁=4Ω，R₂=6Ω，C=3F，线圈电阻不计，求：

（1）闭合S₂后，通过R₂的电流大小和方向；

（2）S₁切断后，通过R₂的电量。

16. 难度：中等

（10分）如图两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上,两轨道间距L=0.50m.轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为 R₀ =0.50m.直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B =0.64T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合.现有一质量 m =0.20kg、电阻 r =0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处.在与杆垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道间的动摩擦因数 μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s²，求：

①导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量

②导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热

17. 难度：困难

（12分）如图所示，在x轴上方有垂直于x0y平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L，不计粒子所受重力。求：

（1）此粒子射出的速度v；

（2）运动的总路程X。

六、选择题

18. 难度：中等

（4分）简谐横波某时刻波形图如图所示，a为介质中的一个质点，由图象可知  （     ）

A．质点a加速度方向一定沿y轴负方向

B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向

C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值

D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A 

七、计算题

19. 难度：中等

（8分）如图为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图,FD为圆周,圆心为O.某单色光线a从AB面入射,入射角θ₁=60°,它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出.求 

①该棱镜对单色光线a的折射率n？

②改用波长λ更长的单色光线b从AB面入射，入射角

同样为θ₁=60°时,判断单色光线b能从BF面射出吗？说出理由.

八、选择题

20. 难度：中等

（4分）如图所示，半径为R、质量为M内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的物块从半球形物体的顶端a点无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a等高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法正确的有(    )

A．m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的机械能守恒、动量守恒 

B．m从a点运动到b点的过程中，m的机械能守恒

C．m释放后能到达右侧最高点c     

D．当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大

九、计算题

21. 难度：中等

（8分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A．B两物块都以v＝6 m／s的速度在光滑的水平地面上运动，质量1 kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C发生弹性碰撞。求在以后的运动中：

（1）物块C的速度为多大?

（2）弹簧的弹性势能的最大值是多少?