1、吉 林 省 吉 林 一 中 2013 届 高 三 9 月 阶 段 验 收 考 试 物 理 试题本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共 150 分考试用时 120 分钟第卷（选择题共 40 分）一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分1如图 1 所示，平行导轨间距为 d，一端跨接一个电阻为 R，匀强磁场的磁感强度为 B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成 角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度
2、v 滑行时，通过电阻 R 的电流强度是 （ ）A BdvRB sindvRC cosD sin3如图 3 所示，在光滑水平面上的直线 MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度 v 向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是 1:2.则拉出过程中下列Rvabd图 1MNvB图 3说法中正确的是 （ ）A所用拉力大小之比为 2:1B通过导线某一横截面的电荷量之比是 1:1C拉力做功之比是 1:4D线框中产生的电热之比为 1:24两个相同的白炽灯 L1 和 L2，接到如图 4 所示的电路中，灯 L1 与电容
3、器串联，灯 L2 与电感线圈串联，当 a、b 处接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯 L1 的亮度大于大于灯 L2 的亮度。新电源的电压最大值和频率可能是 （ ）A最大值仍为 Um，而频率大于 fB最大值仍为 Um，而频率小于 fC最大值大于 Um，而频率仍为 fD最大值小于 Um，而频率仍为 f5如图 5 所示，条形磁铁用细线悬挂在 O 点。O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是 （ ）A在磁铁摆动一个周期内，线圈内感应电流的方向改变 2 次B磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用C磁铁
4、所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力6 甲、乙两个完全相同中的理想变压器接在电压恒定的交流电路中，如图 6 所示。已知两变压器负载电阻的阻值之比为 R 甲 ：R 乙 =2：1，设甲变压器原线圈两端的电压为 U 甲 ，副线圈上通过的电流为 I/甲 ；乙变压器原线圈两端电压为 U 乙 ，副线圈上通过的电流为L1L2图 4SNO图 5U 甲U 乙 R 乙R甲I/甲I/乙图 6I/乙 ，则下列说法正确的是 （ ）AU 甲 =U 乙 ，I /甲 =I/乙BU 甲 =2U 乙 ，I /甲 =2I/乙CU 甲 =U 乙 ，2I /甲 =I/乙DU 甲
5、=2U 乙 ，I /甲 =I/乙C滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大。D单刀双掷开关由 a 搬向 b，电压表和电流表的示数均变小。8如图 8 所示，a、b 是同种材料的等长导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上，b 棒的质量是 a 棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给 a 棒以 4.5J 的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程 a 棒产生的最大热量是（ ）A2J B 1.5J C3J D4.5J9内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电小球，以速度 v0 沿逆时针方向匀速转动，如图 9 所示，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随
6、时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，则正确的是（ ）v0a b图 8Bv0图 9A小球对玻璃环的压力一定不断增大B小球受到的磁场力一定不断增大C小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加 速运动D磁场力对小球先做负功后做正功第卷（非选择题 共 110 分）二、本题共 2 小题，共 20 分。把答案填在题中的横线上或按要求作图.11 （10 分）(1)如图 11 所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图 8为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器 C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，
7、经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是 ，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？ 。（2）如图 12 是测定自感系数很大的线圈 L直流电阻的电路， L两端并联一只电压表（电压表的内阻 RV很大） ，用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开 S1 时， 则 (填电压表或电流表)将可能损坏。12 （10 分）图 13 为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向图 11图 12图 13右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_.b原线圈插入副线圈后
8、，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_.三、本题共 6 小题，90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。13 （14 分）在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中有一个正方形金属线圈 abcd，边长L=0.2m。线圈的 ad 边与磁场的左侧边界重合，如图 14 所示，线圈的电阻 R=0.4.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法：一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场；另一种是以 ad 边为轴，用力使线圈匀速转动移出磁场，两种过程所用时间都是t=0.1s。求（1）线圈匀速平移出磁场的过程中，外力
9、对线圈所做的功。（2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。14 （14 分）已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零， b、d 两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成 30夹角时，在 b、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现，a、b、c、d 恰好位于边长为 L=1m 的正方形的四个顶角上，如图 15 所示。据此可以判定:地下电缆在哪两点连线的正下方？并求
10、出地下电缆离地表面的深度 h。La bcdB图 14图 1516 （15 分）如图 17 所示，一质量为 m=0.016kg、长 L=0.5m、宽 d=0.1m、电阻 R=0.1的矩形线圈，从 h1=5m 的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。（1）求匀强磁场的磁感应强度 B。（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间 t=0.15s，求磁场区域的高度 h2.（3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向。（4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？h1h2Ld图 1718 （16
11、分）如图 19 所示，磁场的方向垂直于 xy 平面向里。磁感强度 B 沿 y 方向没有变化，沿 x 方向均匀增加 ,每经过 1cm 增加量为 1.0104 T，即 cmTx/10.4。有一个长 L=20cm，宽 h=10cm 的不变形的矩形金属线圈，以 v=20cm/s 的速度沿 x 方向运动。问：（1）线圈中感应电动势 E 是多少？（2）如果线圈电阻 R=0.02，线圈消耗的电功率是多少？（3）为保持线圈的匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？参 考 答 案(2)线圈以 ad 边为轴匀速转出磁场时，线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的，感应电动势和感应电流的最大值为: tB
12、SEm2, （4 分）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即 012.8242RtLBtEWmJ （4 分）14解：当线圈平面平行地面测量时，在地面上 a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d 两处线圈中的电动势不为零；所以可以判定：地下电缆在 ac 两点连线的正下方. （6 分）依题意可知：电缆离地表面的深度h= 06tan.2L= 2m （8 分）15解：（1）P ab=Kv1，v 1=Pab/k （4 分）30hbOOxyvhL图 19(2)感应电动势 2BbvE， （2 分）电阻 aLbR（2 分） ，由欧姆定律可得 aLI。 （2 分）由平衡条件可得：P ab=BIb+kv2
13、， （3 分）所以 abLBkPv22。 （2 分）16解：（1）设线圈刚进入磁场时的速度为 v0，则据机械能守恒定律可得：201mvgh（2 分）根据平衡条件可得 RdBg02（2 分） ，解得 B=0.4T （1 分）(2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时 t0=0.05s， （1 分）所以线圈做加速运动的时间 t1=0.1s， mgvLh5.212 （2 分）(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度 V=v0+gt1=11m/s; （2 分）线圈的加速度的大小 22/smRgvdBa，方向向上。 （3 分）(4)Q=mgL=0.08J （3 分）18解：(1)设线圈向右移动一距离 S，则通过线圈的磁通量变化为：LxBSh，而所需时间为 vSt， （2 分）根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为 5104xBhLtEV.（3 分）(2)根据欧姆定律可得感应电流 8102RIA， （3 分）电功率 P=IE= 810W （4 分）(3)电流方向是沿逆时针方向的，导线 dc 受到向左的力，导线 ab 受到向右的力。线圈做匀速运动，所受合力应为零。根据能量守恒得机械功率 P 机 =P= 810W.（4 分）
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