2017-2018学年河北省衡水中学滁州分校高二下学期第一次月考物理试题 Word版 11页

启用前绝密 河北省衡水中学滁州分校2017-2018学年下学期第一次月考试卷 高二物理 注意事项：‎ ‎1．你现在拿到的这份试卷是满分100分，作答时间为90分钟 ‎ ‎2．答题前请在答题卷上填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎3．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题 48分）‎ 一、选择题(本大题共12个小题，共48分。) ‎ ‎1.关于物理学史，下列说法正确的是（ ）‎ A．奥斯特首先发现了电磁感应现象 B．楞次定律先利用磁场产生了感应电流，并能确定感应电流的方向 C．法拉第研究了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律 D．纽曼和韦伯先后总结出法拉第电磁感应定律 ‎2.关于感应电流，下列说法中正确的是（ ） A.线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流 ‎3.如图所示，两个闭合圆形线圈A, B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈B中通如图所示的电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）．对于线圈A在t1～t2时间内的下列说法中正确的是（ ） ‎ ‎ A.有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B.有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C.有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D.有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 ‎4. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（ ） A. B. C. D.‎ ‎5.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（ ）‎ A、线圈中通以恒定的电流 B、通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动 C、通电时，使变阻器的滑片P作加速移动 D、将电键突然断开的瞬间 ‎6.一个粗细均匀总电阻为Ｒ的矩形金属线框MNPQ，如图，MN的长度是NP的２倍，NP长度为L，有一宽度为２L、大小为B垂直纸面向里的匀强磁场，自MN边进入磁场开始线框以v匀速穿过磁场区域，则PQ两端的电势差UPQ 随时间的关系图线为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎7.如图所示，左侧闭合电路中的电流大小为I1，ab为一段长直导线；右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd，在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN，当导体棒沿导轨匀速运动时，可以在cd上产生大小为I2的感应电流。已知I1> I2，不计匀强磁场对导线ab和cd的作用，用f1和f2分别表示导线cd 对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，f1=f2‎ B. 若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，f1=f2‎ C. 若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，f1>f2‎ D. 若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，f1>f2‎ ‎8. 如右图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（ ）‎ A. 以cd边为轴转动(小于90°) B. 以ab边为轴转动(小于90°)‎ C. 以ad边为轴转动(小于60°) D. 以bc边为轴转动(小于60°)‎ ‎9.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直．若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是( ) ‎ A. 使线圈匝数增加一倍 B. 使线圈面积增加一倍 C. 使线圈匝数减少一半 D. 使磁感应强度的变化率增大一倍 ‎10.如图（a）所示，在t=0时刻，质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以速度v0进入宽度为L、磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。在t=t1时刻，线框恰好全部进入磁场且速度减小为v1；此时对线框施加一沿运动方向的力F，使线框在t=2t1时刻恰好完全离开磁场。该过程中线圈的v-t图象如图（b）所示，图象关于t=t1对称。下列说法正确的是（ ）‎ A. 线框进入磁场和穿出磁场的过程，感应电流的方向相同 B. 线框进入磁场和穿出磁场的过程，受到安培力的方向相同 C. 线框进入磁场的过程，通过导体横截面的电荷为 ‎ D. 线框穿出磁场的过程中，外力F所做的功为 ‎11.如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次插入过程中磁铁相对于线圈的起始和终止位置相同，则( )‎ A. 第一次穿过线圈的磁通量的最大值比第二次的大 B. 第一次穿过线圈的磁通量的变化比第二次的快 C. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的大 D. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的小 ‎12.如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=2Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向内的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=2.0m/s，取g=10m/s2．则下列说法正确的是（ ）‎ A. 进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由a到b B. 匀强磁场的磁感应强度为2.0T C. 金属杆ab下落0.3 m时，其速度为1.0m/s D. 金属杆ab下落0.3 m的过程中，R上产生的热量为0.75J 第II卷（非选择题 52分）‎ 二、填空题(本大题共4个小题，共16分。)‎ ‎13.如图所示，两个由完全相同的金属导线制成的圆环在同一平面上同心放置，半径r2=2r1，匀强磁场的方向与环面垂直，磁感应强度均匀变化．若磁场限制在小圆环之内，则小环与大环中感应电流之比I1：I2= ；若小环内外均有磁场，则I1：I2= （感应电流的磁场相对于原磁场可忽略）．‎ ‎14.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带 __________电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将 ________(填“向上运动”、“向下运动”或“静止”) 。‎ ‎ ‎ ‎15.如图所示，边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场中的边界上，磁感应强度为B，现在线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：‎ ‎(1) 线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量_______‎ ‎(2) 线圈从图示位置转过60°的过程中电阻R上通过的电荷量_____‎ ‎(3) 磁通量的最大变化率为__________‎ ‎16.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则导体棒产生的电动势是 ______ ，外力做功的功率是 ______ ．‎ 三、解答题(本大题共3个小题，共36分。)‎ ‎17.现代人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0．5T，圆盘半径l=0．3m，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0．6V。‎ ‎（1）与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？‎ ‎（2）圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？‎ ‎（3）自行车车轮边缘线速度是多少？‎ ‎18.如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．‎ ‎（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；‎ ‎（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小．‎ ‎19.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略,现在让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．‎ ‎(1)由b向a方向看到的装置下图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；‎ ‎(2)在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；‎ ‎(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．‎ 滁州分校2017-2018学年上学期第一次月考试卷 高二物理 参考答案 ‎1.D2.A3.D4. D5.A6.A7.B8. ABC 9.ABC10.BC11.BC12.ACD ‎13.2：1，1：2．‎ ‎14.负,向上运动 ‎15. ‎ ‎16. Br2ω ‎ ‎17.（1）a点接电压表的负接线柱；（2）21．6J（3）8m/s ‎【解析】（1）根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱；‎ ‎（2）根据焦耳定律 代入数据得Q=21．6J ‎（3）由 得v=lω=8m/s ‎18.（1）求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s；‎ ‎（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移x的大小为1.1m．‎ ‎【解析】ab向右做切割磁感线运动，产生感应电流，电流流过MN，MN受到向右的安培力，当安培力等于最大静摩擦力时，框架开始运动．根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识，求出速度．依据能量守恒求解位移．‎ 解：（1）由题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力为：‎ F=μFN=μ（m1+m2）g ab中的感应电动势为：E=Blv MN中电流为：‎ MN受到的安培力为：F安=IlB 框架开始运动时有：F安=F 由上述各式代入数据，解得：v=6m/s ‎（2）导体棒ab与MN中感应电流时刻相等，由焦耳定律Q=I2Rt得知，Q∝R 则闭合回路中产生的总热量：=×0.1J=0.4J 由能量守恒定律，得：Fx=+Q总 代入数据解得：x=1.1m 答：（1）求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s；‎ ‎（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移x的大小为1.1m．‎ ‎19.（1）重力mg，竖直向下 支撑力N，垂直斜面向上 安培力F，沿斜面向上（2）‎ ‎（3）‎ ‎【解析】（1）AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图；‎ ‎（2）当AB加速下滑时，感应电动势为：E=Blv AB杆中的电流为：I=E/R=Blv/R 安培力：F=BIl 加速度为： ‎ ‎（3）当A=0时，即GSinθ=F时，AB杆的速度可以达到最大值 所以， ‎