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2011-2012学年江苏省南通市启东中学高三(上)第二次月考物理试卷(解析版)
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试卷详情
本卷共 16 题,其中:
选择题 9 题,解答题 7 题
中等难度 16 题。总体难度: 中等
选择题 共 9 题
在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象
B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
难度: 中等
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一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( )
A.
B.1
C.2
D.4
难度: 中等
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如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>0的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0的空间内的运动过程中( )
A.重力势能一定不断减小
B.电势能一定先减小后增大
C.动能不断增大
D.动能保持不变
难度: 中等
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如图所示电路中,L为电感线圈,C为电容器,当开关S由断开变为闭合时,则( )
A.A灯有电流通过,方向由a到b
B.A灯中无电流通过,不可能变亮
C.B灯立即熄灭,c点电势低于d点电势
D.B灯逐渐熄灭,c点电势低于d点电势
难度: 中等
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如图,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P 点进入磁场.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的
.将磁感应强度的大小从原来的B
1
变为 B
2
,结果相应的弧长变为原来的一半,则
等于( )
A.2
B.3
C.
D.
难度: 中等
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如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,( )
A.圆环内产生变大的感应电流,圆环有收缩的趋势
B.圆环内产生变大的感应电流,圆环有扩张的趋势
C.圆环内产生变小的感应电流,圆环有收缩的趋势
D.圆环内产生变小的感应电流,圆环有扩张的趋势
难度: 中等
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如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的( )
A.加速的次数
B.加速电压的大小
C.金属盒的半径
D.匀强磁场的磁感应强度
难度: 中等
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如图所示为电磁轨道炮的工作原理图.待发射弹体与轨道保持良好接触,并可在两平行轨道之间无摩擦滑动.电流从一条轨道流入,通过弹体流回另一条轨道.轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与电流强度I成正比.弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道( )
A.弹体向左高速射出
B.I为原来2倍,弹体射出的速度也为原来2倍
C.弹体的质量为原来2倍,射出的速度也为原来2倍
D.L为原来4倍,弹体射出的速度为原来2倍
难度: 中等
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如图所示,相距为d的两条水平虚线L
1
、L
2
之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为l(l<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v,cd边刚离开磁场时速度也为v,则下列说法正确的是( )
A.线圈进入磁场的过程中,感应电流为逆时针方向
B.线圈进入磁场的过程中,可能做加速运动
C.线圈穿越磁场的过程中,线圈的最小速度可能为
D.线圈从ab边进入磁场到ab边离开磁场的过程,感应电流做的功为mgd
难度: 中等
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解答题 共 7 题
在研究电磁感应现象实验中,
(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图;
(2)将原线圈插人副线圈中,闭合电键,副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向______(填“相同”或“相反”);
(3)将原线圈拔出时,副线圈中的感生电流与 原线圈中电流的绕行方向______(填“相同”或“相反”).
难度: 中等
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某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程I
g
=0.6A,内阻r
g
=0.1Ω)和若干导线.
(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图A中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出R及与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图B所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数
;再制作R-
坐标图,如图C所示,图中已标注出了(R,
)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图B实验数据对应的坐标点也标注在图C中上.
(3)在图C上把描绘出的坐标点连成图线.
(4)根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
难度: 中等
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在斜角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3V,内阻r=0.1Ω的电源,滑轨间距L=10cm,将一个质量m=30g,电阻R=0.4Ω的金属棒水平放置在滑轨上.若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求
(1)金属棒中通过的电流;
(2)滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向.
难度: 中等
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如图所示,厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=k
,式中的比例系数k称为霍尔系数.
设电流I是由自由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为v,电荷量为e,回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势______下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”);
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为______;
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为______;
(4)证明霍尔系数为k=
,其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数.
难度: 中等
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如图所示,正方形导线框ABCD之边长l=10cm,质量m=50g,电阻R=0.1Ω.让线框立在地面上,钩码质量m′=70g,用不可伸长的细线绕过两个定滑轮,连接线框AB边的中点和钩码,线框上方某一高度以上有匀强磁场B=1.0T.当钩码由图示位置被静止释放后,线框即被拉起,上升到AB边进入磁场时就作匀速运动.细绳质量、绳与滑轮间的摩擦和空气阻力均不计,g取10m/s
2
,求:
(1)线框匀速进入磁场时其中的电流.
(2)线框全部进入磁场所用的时间.
(3)线框从图示位置到AB边恰好进入磁场时上升的高度.
难度: 中等
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如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长 L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4Ω.现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀速运动到位置Ⅱ.
(1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小.
(2)求整个过程中线框所产生的焦耳热.
(3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差U
ab
随时间t变化的图线.
难度: 中等
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如图甲所示的坐标系中,第四限象内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,x方向的宽度OA=20
cm,y方向无限制,磁感应强度B=1×10
-4
T.现有一比荷为
=2×10
11
C/kg的正离子以某一速度从O点射入磁场,α=60°,离子通过磁场后刚好从A点射出.
(1)求离子进入磁场B的速度的大小;
(2)离子进入磁场B后,某时刻再加一个同方向的匀强磁场,使离子做完整的圆周运动,求所加磁场磁感应强度的最小值;
(3)离子进入磁场B后,再加一个如图乙所示的变化磁场(正方向与B方向相同,不考虑磁场变化所产生的电场),求离子从O点到A点的总时间.
难度: 中等
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