河北省邢台市第一中学2015-2016学年高二物理12月月考试题

高二年级物理试题

第Ⅰ卷（选择题，共56分）

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分）在每小题所给出的四个选项中，第1～9题只有一个选项符合题意，第10～14题至少有两个选项符合题意。对于多项选择题，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分。

1．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r。开关S闭合后，电灯L1、L2

均能发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是 （ ）

A．电灯L1、L2均变亮 B．电灯L1变亮，L2变暗 C．电流表的示数变小 D．电源的总功率变小

2．如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的

场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向水平且垂直于纸面向里。一质量

为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面做匀速圆周运动，则可判断该带电粒子 （ ）

A．带有电量为

mg的正电荷 B．沿圆周逆时针运动 EgBE D．运动的速率为 EBB C．运动的角速度为

E 3．如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出（在A点

初速度为零），经电压U加速后，从x轴坐标原点处垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在放在x轴上感光板S上坐标分别为x1、x2的两点。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则以下说法正确的是 （ ） b v B a A．b进入磁场时的速度一定大于a进入磁场时的速度

O x2 x B．a的比荷一定小于b的比荷 S x1 U 22

C．若a、b电荷量相等，则a、b的质量之比为x1∶x2

D．若a、b质量相等，则a、b在磁场中运动时间之比为x1∶x2 A 4．一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的电流i随时间t按照如图所示的正弦规律变化。设图中箭头所示的方向为直导线中电流的正方向，则在0～T时间内，下列表述正确的是 （ ） i I0 A．从T/2到3T/4时刻，穿过线框的磁通量一直减小

i O T T 3T t B．从T/4到T/2时刻，线框中有顺时针方向感应电流 -I0 4 2 4 C．从T/4到T/2时刻，线框有收缩的趋势

D．从T/2到3T/4时刻，线框所受安培力的合力的方向始终向左

5．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，虚线间的距离为L，金属圆环的直径也是L。圆环以垂直于磁场边界的恒定速度v从左边界进入

1

磁场又从右边界穿出的过程中，下列说法正确的是 （ ）

A．感应电流的大小先增大后减小 B．感应电流的方向先逆时针后顺时针 B C．金属圆环受到的安培力先向左后向右

D．金属圆环进入磁场过程中平均感应电动势为EBLv

12l 6．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的小灯泡，L为电阻

a L 可以忽略的自感线圈。关于两小灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法

b S 正确的是 （ ） E A．闭合开关瞬间，a先亮，b后亮；断开开关瞬间，a、b同时熄灭

B．闭合开关瞬间，b先亮，a后亮；断开开关瞬间，a先熄灭，b后熄灭 C．闭合开关瞬间，b先亮，a后亮；断开开关瞬间，a、b同时逐渐熄灭 D．闭合开关瞬间，a、b同时亮；断开开关瞬间，b先熄灭，a后熄灭

7．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交流电动势的瞬时值表达式为e220sin10tV。则下列说法正确的是 （ ）

A．在t=0.10s时，e=220V B．该交流电的频率是5 Hz

C．该交流电动势的有效值是220V D．在t=0时，线圈平面与磁感线方向平行 8．一台小型发电机产生的电动势随时间按照正弦规律变化的图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示。则以下O′ e/V 2202说法正确的是 （ ） 0 0.01 0.02 t/s V 2202A．交流电压表○v的示数为220V 甲 O 乙 B．电路中电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的电功率为484W

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R=22Ω，各电表均为理想交流电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）

A．该输入电压的频率为100Hz B．电压表的示数为220V C．电流表的示数是1A

D．变压器输入的电功率是22W

10．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a、b表示交流电压表或电流表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则以下说法正确的是 （ ）

A．a为电流表，b为电压表 B．a为电压表，b为电流表 C．线路输送电功率是220 kW D．输电线路总电阻为22Ω

A 1 A 2

～ V L1 R S 2 L2 11．图中的变压器为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的正弦交流电源上，小灯泡L1和L2完全相同（其阻值均恒定不变），R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想交流电表。当开关S由断开变为闭合时，下列说法正确的是 （ ）

A．电流表A2的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电流表A1的示数变大 D．灯L1的亮度变暗

12．如图所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻器R、电感线圈L和电容器C串联，当电路两端连接电压为u1=220sin100πt V的交变电源时，三个灯泡亮度恰好相同。若将电路两端接入的交变电源的电压变为u2=220sin120πt V，则将发生的现象是（各灯泡均未被烧毁（ ）

A．a灯亮度不变 B．b灯变暗

C．c灯更亮 D．三灯亮度都不变

13．日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成，其电路如图所示。关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是 （ ）

A．日光灯启动时，镇流器起分压限流作用 B．日光灯正常工作时，镇流器起分压限流作用

C．启动前卸掉启动器，不再采取其他措施，日光灯仍然可以正常启动

D．正常工作后卸掉启动器，不再采取其他措施，日光灯仍然可以继续正常工作

14．如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力

B B b F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、c F 方向相反且边界距离均为L的匀强磁场区域。若以图示位置开始计d a 时，规定顺时针方向为电流的正方向，磁感线向下穿过线框时的磁

L L 2通量为正。则下列关于穿过金属线框的磁通量Φ、金属线框中的电

流I、cb间的电势差Ucb以及外力F的大小随时间变化的图象中，可能正确的是（ ） Φ Ucb F I 2Φ0 2F0 2U0 Φ0 I0 F0 U0 O O O O L/v 2L/v 3L/v t -I0 L/v 2L/v 3L/v t -UL/v 2L/v 3L/v t L/v 2L/v 3L/v t 0 A B C D 第Ⅱ卷（非选择题 共54分）

二、填空题和实验题（本题共两小题，第15题4分，第16题10分，共14分） 15．某发电厂先后分别用2.2 kV和22 kV的电压将电能输送到远处的用户，在既有输电线路上输送相同的电功率，则前、后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比P1∶P2为 ；要将2.2 kV的电压升高至22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是 匝。

16．某同学设计了一个测量材料电阻率的实验方案，可提供的器材有：

3

A．电流表G，内阻Rg=120 Ω，满偏电流Ig=3 mA

B．电流表A，内阻约为RA约0.2 Ω，量程为0～0.6 A C．螺旋测微器

D．电阻箱R0（阻值变化范围为0～9999 Ω，额定电流为0.5 A） E．滑动变阻器R（阻值变化范围为0～5 Ω，额定电流为1 A） F．干电池组E（电动势为3 V，内阻为0.05 Ω） G．开关一个、导线若干

根据以下所述的部分操作，将相应的结果填入横线上、画出相应的电路图： （1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针静止时偏转角度过大（见图甲中的a位置），他应该换用________挡（填“×1”或“×100”）。换挡后，在再次测量前先要进行_________。经过一系列正确操作后，指针静止时处于图甲中的b位置，则该电阻丝的阻值约为________Ω；

图甲 （2）用螺旋测微器测量电阻丝

R0 的直径，其示数部分如图乙所示，则该次测量测得的电阻丝直径G 为d=________mm；

35 （3）把电流表G与电阻箱串联改装成电压表，30 25 使得该电压表最大测量电压为3 V，则电阻箱的阻值0 20 应调为R0=________Ω； E S 图丙 图乙 （4）用改造完的电压表设计一个测量电阻率的

实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图丙中电路图补画完整（要在器材适当位置标出表示相应器材的符号：滑动变阻器符号为R，被测电阻丝符号为Rx）；

（5）如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出该材料电阻率测量值的表达式ρ=________________。

三、计算题（本题共3小题，第17题10分，第18题14分，第19题16分，共40分）要求写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的请算出最后结果。

17．如图所示，在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里y v 的匀强磁场，磁感应强度为B，在第四象限还有沿x轴负方向

θ B 的匀强电场，y轴上有一点P，坐标已知为（0，L），一电荷量

为q、质量为m的粒子从P点以某一大小未知的速度沿与y轴P 正方向夹角为30°的方向垂直射入磁场，已知粒子能够进入第

x O E 四象限，并且在其中恰好做匀速直线运动。不计重力，求：

（1）粒子在第一象限中运动的时间t；（2）电场强度E。

4

18．如图所示，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度大小B=0.20T。正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转轴OO′与磁场方向垂直，线圈O d 转速为n=120r/min。线圈的边长为L=20cm，线圈匝数N=20，线圈电阻a 为r=1.0Ω，外电阻R=9.0Ω，电压表为理想交流电压表，其它电阻不计，B 图示位置线圈平面与磁场方向平行。求线圈从图示位置转过90°过程b c 中:

O′ V R （1）所产生的平均感应电动势E；（2）通过外电阻R的电荷量q；（3）电阻R上的电热Q；（4）交流电压表的示数U。

19．如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1.0m，两导轨的上端接有阻值R=2.0Ω的电阻。虚线OO′下a/m·s-2 R b 10 方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度a h/m O O′ O 为B=2.0T。现将质量m=0.10kg、电阻不计的金属杆ab，0.30 -10 B 从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中乙 甲 与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电 阻。已知金属杆下落h=0.30m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示（g2

取10m/s）。求：

（1）金属杆刚进入磁场时的速度v0为多大？（2）金属杆下落了h=0.30m时的速度v为多大？ （3）金属杆下落h=0.30m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？

5

邢台一中2015---2016学年上学期第四次月考

高二年级物理试题答案

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分）在每小题所给出的四个选项中，1-9题只有一个选项符合题意，10-14题至少有两个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，错选或不选得0分。 1 B 2 C 3 C 4 B 5 B 6 C 7 B 8 D 9 D 10 BC 11 CD 12 ABC 13 BD 14 AB 二、填空题和实验题（本题共两小题，第15题4分，第16题10分，共14分） 15．100∶1；1800（每空各2分）

R0 16．（1）×1，电阻调零（或欧姆调零），25；（各1分）

G （2）0.268 （0.263～0.269均正确）；（1分）

A （3）880；（2分） Rx （4）补画完整的电路图如图所示；（2分） （5）

d2I1(RgR0)4LI2。（2分）

E R 图丙 S 三、计算题（本题共3小题，第17题10分，第18题14分，第19题16分，共40分）要求写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的请算出最后结果。

17．解答：（1）由题意可得，粒子在第一象限沿顺时针方向做匀速圆周运动，沿着y轴负方向进入第四象限，粒子运动轨迹如图，设粒子做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，则 y v22rqvBm，v 3分

rTθ P v B r O′ r v x 2m解得 T 1分

O qB粒子在第一象限的磁场中运动时间为 t解得 tE 150T 1分 3605m 1分 6qB（2）设粒子的速度大小为v，做匀速圆周运动的轨道半径为r，则

L2L 1分 sin粒子在第四象限恰好做匀速直线运动，则 qvBqE 1分 r2qB2L解得 E 2分

m

160s0.50s 1分 n120T线圈从图示位置转过90°过程中，所经历的时间为 t0.125s 1分

4线圈中发生的磁通量的变化为 ΦBL28.010-3Wb 1分

Φ由法拉第电磁感应定律得平均电动势为 EN1.28V 1分

tE0.128A 1分 （2）通过电阻R的平均电流为 IRr18．（1）线圈转动的周期为 T在这个过程中通过R的电荷量为 qIt1.6102C 1分 （3）线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为

EmNBL22nNBL22.0V 2分

通过电阻R的感应电流的最大值为 Im通过电阻R的感应电流的有效值为 IEm0.20V 1分 Rr22A 1分 10Im在这个过程中，电阻R上产生的热量为 QI2Rt2.25102J 2分 （4）交流电压表的示数即电阻R两端电压的有效值 UIR1.27V 2分

2

19．（1）由图乙知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a0=10m/s，方向竖直向上。 由牛顿第二定律得 BI0Lmgma0 2分 设金属杆刚进入磁场时的速度为v0，则有 I0E0 1分 RE0BLv0 1分

m(ga0)R0.10(1010)2.0m/s1.0m/s 2分

B2L22.021.02（2）通过a-h图象知，金属杆下落h=0.30m时，a=0。表明金属杆受到的安培力与重力平衡，有 BILmg0 2分

联立并代入数值得 v0其中 IE，EBLv 2分 R可得下落h=0.30m时，杆的速度为

mgR0.10102.0m/s0.50m/s 2分 B2L22.021.02（3）从开始到金属杆下落h=0.3m的过程中，由能的转化和守恒定律有 v

1mghQmv2 2分

2在电阻R上产生的热量为

11Qmghmv2(0.10100.300.100.502)J0.29J 2分

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