2014春启东市高二物理第二次月考试题（带答案）
一、选择题：
1、在两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一个相同的金属棒，分别通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图中（a）、（b）所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1：I2为
A． B． C． D．
2、如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交变电流，电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警电路原理图，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，电压表 和电流表 可视为理想电表．下列说法中正确的是
A．变压器副线圈的输出电压的表达式为u＝202sin 100πt(V)
B．当传感器R2所在处未出现火警时，电压表 的示数为20 V
C．当传感器R2所在处出现火警时，电压表 的示数减小
D．当传感器R2所在处出现火警时，电流表 的示数减小
3、如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，三个灯亮度相同
D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭
4、如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是
A．若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的右侧
B．若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N的左侧
C．若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N的右侧
D．若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N的左侧
5、如图所示，在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系，一带负电的油滴从坐标原点以初速度v0向第一象限某方向抛出，当油滴运动到最高点A（图中未画出）时速度为vt，试从做功与能量转化角度分析此过 程，下列说法正确的是
A．若vt＞v0 ，则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大
B．若vt＞v0，则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量
C．若vt= v0，则A点可能位于第一象限
D．若vt= v0，则A点一定位于第二象限
6、如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用．根据以上信息，可以确定
A．粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电
B．粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1
C．粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为4∶1
D．粒子3的射出位置与d点相距L2
7、如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大
8、如图所示，用同种电阻丝制成的正方形闭合线框1的边长与圆形闭合线框2的直径相等．m和n是1线框下边的两个端点，p和q是2线框水平直径的两个端点.1和2线框同时由静止开始释放并进入上边界水平、足够大的匀强磁场中，进入过程中m、n和p、q连线始终保持水平．当两线框完全进入磁场以后，下面说法正确的是
A．m、n和p、q电势的关系一定有Um
C．进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1>Q2
D．进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1＝Q2
9、如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长为l，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，其中P－t图像为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是
10、如图所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R1，匀强磁场垂直穿过导轨平面．一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab，垂直导轨放置，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R2＝2R1.如果导体棒以速度v匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F，则以下判断正确的是
A．电阻R1消耗的电功率为Fv3
B．整个装置消耗的机械功率为Fv
C．整个装置因摩擦而消耗的功率为μmgvcos θ
D．若使导体棒以v的速度匀速上滑，则必须施加沿导轨向上的外力F外＝2F
二、计算题：
11、如图所示，两平行导轨间距L＝0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B＝0.5 T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m＝0.005 kg、电阻r＝0.02 Ω，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨．电阻R＝0.08 Ω，其余电阻不计．当金属棒从斜面上离地高h＝1.0 m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m．取g＝10 m/s2，求：
(1)金属棒在斜面上的最大速度；
(2)金属棒与水平面间的动摩擦因数；
(3)从高度h＝1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量．
12、某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少．
13、如图所示，在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，每一电场区域场强的大小均为E，且E= mgq，电场宽度均为d，水平面粗糙摩擦系数为μ，一个质量为m，带正电的、电荷量为q的物体（看作质点），从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场，则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中，求：
（1）电场力对物体所做的总功?摩擦力对物体所做的总功？
（2）物体在第2n个电场(竖直向上的)区域中所经历的时间？
（3）物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间？
14、如图所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨的一部分处在以 为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界 为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：
（1）若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0，求此过程中电阻R上产生的焦耳热 。
（2）若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离，其 图象如图乙所示。
求：①金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小；
②此过程中电阻R上产生的焦耳热 。
15、如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、电荷量为-q（q＞0）的粒子1在纸面内以速度 从O点射入磁场，其方向与MN的夹角α=30°；质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度 也从O点射入磁场，其方向与MN的夹角β=60°角。已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d；
（2）求两粒子进入磁场的时间间隔 ；
（3）若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动。求电场强度E的大小和方向。
由线路损耗的功率P损＝I2线R线和P损＝4%P出可得
I线＝ P损R线＝ 9 000×4%10 A＝6 A
又因为P输出＝U2I线，所以
U2＝P输出I线＝9 0006 V＝1 500 V
U3＝U2－I线R线＝(1 500－6×10) V＝1 440 V
根据理想变压器规律
n1n2＝U1U2＝500 V1 500 V＝13
n3n4＝U3U4＝1 440 V220 V＝7211
13、
方法二： 32.7（2分）
32.8（2分）
14、9．（1） （2）
解：（1）感应电动势为
所以电阻R上产生的焦耳热为，
（2）①ab杆从L到3L的过程中，由动能定理得，
ab杆刚要离开磁场时，由牛顿第二定律可得，
由以上两式可得，
②由动能定理可得， ，所以
15、解：
（1）粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动 2分
故 2分
（2）粒子1圆周运动的圆心角 ， 1分
粒子2圆周运动的圆心角 , 1分
粒子圆周运动的周期 2分
粒子1在匀强磁场中运动的时间 1分
粒子2在匀强磁场中运动的时间 1分
所以 2分
（3）由题意，电场强度的方向应与粒子1穿出磁场的方向平行。
a．若电场强度的方向与MN成30°角斜向右上，则粒子1做匀加速直线运动，粒子2做类平抛运动。
1分
1分
1分
解得 1分
b．若电场强度的方向与MN成30°角斜向左下，则粒子1做匀减速直线运动，粒子2做类平抛运动。
解得 ，假设不成立。 1分
综上所述，电场强度的大小 ，方向与MN成30°角斜向右上。 1分