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高二年级上学期第三学程考试
物理试卷
第Ⅰ卷(客观题56分)
一、选择题:本题共14小题,每小题4分,共56分。在1~8小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,在9~14小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图所示的磁场中,稳定时小磁针位置正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】磁铁外部,磁感线由极指向极,而磁感线的切线方向就是小磁针静止时N极所指方向。
故选A。
2.带电小球以一定的初速度竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为,小球上升的最大高度为h3;若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为,小球上升的最大高度为h4,如图所示。不计空气阻力,则()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球做竖直上抛运动的最大高度
若加上水平方向的匀强电场时,竖直方向仍然只受重力,在竖直方向上有
则有
故A正确;
BCD.当加上竖直向上的匀强电场,小球在竖直方向上受重力和电场力。若小球带正电,则电场力向上,小球运动的加速度
小球上升的最大高度
若小球带负电,则电场力向下,小球运动的加速度
小球上升的最大高度
若加上水平方向的匀强磁场,由于洛伦兹力改变速度的方向,所以当小球在磁场中运动到最高点时,小球应有水平方向的速度,设此时小球的动能为,由动能定理得
由于可能大于,也可能小于,故和无法比较。
故BCD错误。
故选A。
3.一含有理想降压变压器的电路如图所示,其中两定值电阻的阻值之比为,在处接入正弦交流电,测得两理想交流电压表的示数之比为,则该降压变压器原、副线圈的匝数比为()
A.3:1 B.4:1 C.3:2 D.1:2
【答案】B
【解析】
【详解】设该降压变压器原、副线圈的匝数分别为,原、副线图中的电流分别为,则电流比
变压器原线圈输入电压
副线圈输出电压
根据变压器原、副线圈电压比
由
可得
解得
或
因变压器是降压变压器,故变压器原、副线圈的匝数比
故选B。
4.如图所示,有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度,不计金属杆和轨道的电阻,则以下分析正确的是()
A.金属杆先做匀加速直线运动然后做匀速直线运动
B金属杆由静止到最大速度过程中机械能守恒
C.如果只增大B,将变小
D.如果只增大R,将变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属杆下滑过程中,受重力、导轨支持力和安培力,开始时重力沿斜面的分力大于安培力,金属杆做加速运动,满足
随着速度的增加,安培力在增大,所以金属杆加速度逐渐减小,当加速度减小到零,速度最大。当加速度为零时,金属杆做匀速运动,故金属杆先做加速度逐渐减小的加速运动然后做匀速直线运动,故A错误;
B.金属杆由静止到最大速度过程中,安培力做负功,金属杆机械能并不守恒,故B错误;
CD.当速度最大,则有
解得
所以只增大B,vm将变小,只增大R,vm将变大,故C正确,D错误。
故选C。
5.如图所示,两匀强磁场磁感应强度和大小相等、方向相反。竖直面内的金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生感应电流的是()
A.同时增大、
B.向上平移金属圆环
C.让金属圆环沿直径向左平移
D.让金属圆环以直径为轴转动90°
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始时穿过线圈的磁通量为零,若同时增大、,则穿过线圈的磁通量仍为零,则不会产生感应电流,选项A错误;
B.向上平移金属圆环,则穿过线圈的磁通量向里增加,则线圈中会产生感应电流,选项B正确;
C.让金属圆环沿直径向左平移,则穿过线圈的磁通量仍为零,则不会产生感应电流,选项C错误;
D.让金属圆环以直径为轴转动90°,则穿过线圈的磁通量总是为零,则不会产生感应电流,选项D错误。
故选B。
6.如图所示,将一个带正电的粒子以初速度沿图中所示方向射入匀强电场,不计粒子的重力,若粒子始终在电场中运动,则该粒子速度大小的变化情况是()
A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直增大 D.一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子如图示方向进入电场后,在电场方向受电场力与夹角为钝角,做类斜上抛运动,电场力先做负功后做正功,动能先减小后增大,则速度也是先减小后增大。
故选B。
7.一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀
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