安徽省滁州市定远县育才学校2018_2019学年高二物理下学期第一次月考试题（实验班）.doc

1、- 1 -2018-2019 学年度下学期第一次月考试卷高二实验班物理试题本试卷分第卷和第卷两部分，共 100 分，考试时间 90 分钟。第 I 卷一、选择题(共 12 小题,每小题 3 分,共 36 分。第 1-7 小题为单项选择题，第 8-12 小题为多项选择题) 1.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2.如图所示，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，过 ab 中点和 cd

2、 中点的连线 OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为( )A B C BL2 D NBL23.如图所示，在匀强磁场中， MN、 PQ 是两条平行的金属导轨，而 ab、 cd 为串接有电流表和电压表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的是( )A电压表有读数，电流表有读数 B电压表无读数，电流表无读数C电压表有读数，电流表无读数 D电压表无读数，电流表有读数4.关于楞次定律，下列说法正确的是( )- 2 -A感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用C原磁场穿过闭合回路的磁通量增

3、加时，感应电流的磁场与原磁场同向D感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化5.如图所示为一个圆环形导体，圆心为 O，有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流情况是( )A沿逆时针方向B沿顺时针方向C先沿逆时针方向后沿顺时针方向D先沿顺时针方向后沿逆时针方向6.如图所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度 v 骑行，该处地磁场的水平分量大小为 B1，方向由南向北，竖直分量大小为 B2，假设自行车的车把为长为 L 的金属平把，下列结论正确的是( )A图示位置中辐条上 A 点比 B 点电势低B左车把的电势比右车把的电势低C自行车左拐改为南北骑向，辐条

4、A 点比 B 点电势高D自行车左拐改为南北骑向，自行车车把两端电势差要减小7.磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行如图所示就是磁悬浮的原理，图中 A 是圆柱形磁铁、 B 是用高温超导材料制成的超导圆环将超导圆环 B 水平放在磁铁 A 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁 A 的上方空中，则( )- 3 -A在 B 放人磁场的过程中， B 中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B在 B 放人磁场的过程中， B 中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C若 A 的 N 极朝上， B 中感应电流的方向为顺时针方向D若 A 的 N 极朝上， B 中感应电流的方向为逆时针方向8.如图所示，竖直平行导

5、轨间距 l20 cm，导轨顶端接有一开关 S，导体棒 ab 与导轨接触良好且无摩擦， ab 的电阻 R0.4 ，质量 m20 g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度 B1 T，不计空气阻力，设导轨足够长， g 取 10 m/s2，开始时，开关断开，当 ab 棒由静止下落 3.2 m 时，突然接通开关，下列说法中正确的是( )A a 点的电势高于 b 点的电势B ab 间的电压大小为 1.2 VC ab 间的电压大小为 0.4 VD导体棒 ab 立即做匀速直线运动9.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、 Q

6、分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻 R 的电流，下列说法正确的是( )A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍- 4 -10.如图甲所示，将长方形导线框 abcd 垂直磁场方向放入匀强磁场 B 中，规定垂直 ab 边向右为 ab 边所受安培力 F 的正方向， F 随时间的变化关系如图乙所示选取垂直纸面向里为磁感应强度 B 的正方向，不考虑线圈的形变，则 B 随时间 t 的变化关系

7、可能是下列选项中的( )A BC D11.如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为 的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为 m、电阻可以忽略不计的金属棒 ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑，且上升的高度为 h，在这一过程中( )A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh 与电阻 R 上产生的焦耳热之和C恒力 F 与安培力的合力所做的功等于零D恒力 F 与重力的合力所做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热12.如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，存在着两个

8、匀强磁场，磁场垂直斜面向上、磁感应强度大小为 B，磁场垂直斜面向下、磁感应强度大小为 3B，磁场的宽度 MJ 和 JG 均为L，一个质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当 ab边刚越过 GH 进入磁场区时，线框恰好以速度 v1做匀速直线运动；当 ab 边下滑到 JP 与 MN的中间位置时，线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动，从 ab 进入磁场至 ab 运动到 JP 与MN 中间位置的过程中，线框的机械能减少量为 E，重力对线框做功的绝对值为 W1，安培力对线框做功的绝对值为 W2，下列说法中正确的是( )- 5 -A v1 v241 B v1 v291

9、 C E W1 D E W2第 II 卷二、填空题(共 5 小题,每小空 1 分,共 12 分) 13.如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示出在 t110 3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈 L 的电流(如图乙)已知电源电动势 E6 V，内阻不计，灯泡 L1的阻值为 R16 ，电阻 R 的阻值为 2 .(1)线圈的直流电阻 RL_.(2)开关断开时，该同学观察到的现象是_，并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是_V.14.把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图所示)，第一次速度为 v1，第二次速度为 v2且 v22 v1，则两种情况下拉力做的功

10、之比 W1 W2_，拉力的功率之比 P1 P2_，线圈中产生热量之比 Q1 Q2_.- 6 -15.如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约 20 km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约 5105 T如果航天飞机和卫星的运行速度约 8 km/s，则缆绳中的感应电动势大小为_V，_端电势高(填“ A”或“ B”).16.半径为 r、电阻为 R 的 n 匝圆形线圈在边长为 l 的正

11、方形 abcd 外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为_， t0时刻线圈产生的感应电流为_17.如图所示，边长为 L 的正方形导线框 abcd 放在纸面内，在 ad 边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，现使导线框绕 a 点在纸面内顺时针转动，经时间 t 转到图中虚线位置，则在时间 t 内导线框 abcd 中感应电流方向为_方向(选填“顺时针”或“逆时针”)，平均感应电动势大小等于_三、计算题(共 4 小题,共 52 分) 18.（13 分）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区

12、域的上下边缘间距为 h，磁感应强度为 B.有一长度为 L、宽度为 b(bh)、电阻为 R、质量为 m 的矩形线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率 v 匀速运动已知重力加速度为 g，求- 7 -(1)线圈匀速运动的速率 v；(2)穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量 Q；(3)线圈穿过磁场区域所经历的时间 t.19. （12 分）用电阻为 18 的均匀导线弯成图中直径 d0.80 m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对圆心角为 60，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度 B0.50 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里一根每米电阻为 1.25 的直导线

13、 PQ，沿圆环平面向左以3.0 m/s 的速度匀速滑行(速度方向与 PQ 垂直)，滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻)，当它通过环上 A、 B 位置时，求：(1)直导线 AB 段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向(2)此时圆环上发热损耗的电功率20. （14 分）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为 l，导轨电阻不计，上端 a、 b 间接有阻值为 R 的电阻，导轨平面与水平面的夹角为 ，且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中质量为 m、电阻为 r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0.整

14、个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知弹簧的劲度系数为 k，弹簧的中心轴线与导轨平行(1)求初始时刻通过电阻的电流 I 的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 v，求此时导体棒的加速度大小 a；(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为 Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热 Q.- 8 -21. （13 分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为 L，长为 3d，导轨平面与水平面的夹角为 ，在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直质量为 m 的导体棒从导轨的顶端由静止释

15、放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为 R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为 g.求：(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数 ；(2)导体棒匀速运动的速度大小 v;(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热 Q.- 9 -答案1.D2.B3.B4.A5.D6.A7.BC8.BD9.AB10.ABD11.AD12.BD13.(1)2 (2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭 15【解】由图象可知 S 闭合稳定时 IL1.5 ARL R 2 2 此时小灯泡电流 I1 A1 AS 断开后， L、 R、L 1组成闭合回路，电流由 1

16、.5 A 逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势 E IL(R RL R1)15 V.14.12 14 12【解】设线圈的 ab 边长为 l， bc 边长为 l，整个线圈的电阻为 R，把 ab 边拉出磁场时，cd 边以速度 v 匀速运动切割磁感线，产生感应电动势 E Blv.其电流方向从 c 指向 d，线圈中形成的感应电流I ，cd 边所受的安培力 F BIl ，为了维持线圈匀速运动，所需拉力大小为F F ，- 10 -因此拉出线圈过程中拉力的功W F l v(W v)，拉力的功率 P F v v2(P v2)，线圈中产生的热量Q I2Rt R v W(即 Q v)由上面得出的 W、 P

17、、 Q 的表达式可知，两种情况下拉力的功、功率及线圈中的热量之比分别为 ； ； .15.8000 B【解】由法拉第电磁感应定律 E BLv 可知感应电动势为 8 000 V， B 端电势高16. l2 n【解】磁通量的变化率为 S l2根据法拉第电磁感应定律得 t0时刻线圈中的感应电动势E n n l2再根据闭合电路欧姆定律得感应电流 I n n .17.顺时针 【解】由题知导线框的磁通量减小，根据楞次定律判断可知导线框 abcd 中感应电流方向为顺时针磁通量的变化量为 BL2 BL2 BL2，根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势大小为： .18.(1) (2) mg(b h)(3) 【解】

18、(1)线圈匀速穿出磁场，产生的感应电动势为E BLv- 11 -回路中的电流为 I此时线圈受到竖直向上的安培力 F BIL由平衡条件得 F mg所以 v(2)线圈穿过磁场区域过程中，由功能关系mg(b h) mv2 Q所以 Q mg(b h)(3)线圈进入磁场过程中，下边进入磁场时线圈的速率为 0，上边进入磁场时线圈的速率为 v1.当其速率为 v 时，由牛顿运动定律mg ma又 a整理，得 mg t v t m v求和，得 mg( t) ( v t) m( v)所以 mgt1 b mv1故 t1 接着线圈在磁场以 g 匀加速运动，有 t2最后线圈匀速穿出磁场，有 t3所以 t t1 t2 t3

19、 19.(1)0.6 V，方向由 A 到 B (2)0.1 W【解】(1)由题意可知 l0.4 m，根据法拉第电磁感应定律得：E Blv0.6 V，方向由 A 到 B(2)设直导线 AB 段的电阻为 r， AB 左边电阻为 R1，右边电阻为 R2根据闭合电路欧姆定律及串、并联电路特点得；R 外 - 12 -IP I2R 外联立各式并代入数据解得 P0.1 W.20.(1) b a(2)gsin (3) mv Ep【解】(1)初始时刻，导体棒产生的感应电动势 E1 Blv0通过 R 的电流大小 I1 电流方向为 b a(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E2 Blv感应电流 I2 导体

20、棒受到的安培力大小为 F BI2l ，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律有： mgsin F ma解得 a gsin (3)导体棒最终静止，有： mgsin kx压缩量 x设整个过程中回路中产生的焦耳热为 Q0，根据能量守恒定律有：mv mgxsin Ep Q0Q0 mv Ep电阻上产生的焦耳热Q Q0 mv Ep21.(1)tan (2) (3)2 mgdsin 【解】(1)在绝缘涂层上受力平衡 mgsin mg cos- 13 -解得 tan (2)在光滑导轨上感应电动势 E BLv 感应电流 I安培力 F 安 BIL 受力平衡 F 安 mgsin解得 v(3)摩擦生热 Qr mgd cos能量守恒定律 3mgdsin Q Qr mv2解得 Q2 mgdsin .