1、- 1 -2017-2018 第二学年度第一次月考高二物理试卷 一单项选择题(每题 3 分，共 24 分）1关于感应电流，下列说法中正确的是( C )A只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生C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D只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流2.三角形导线框 abc 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 t 变化的规律如图所示。规定线框中感应电流 i 沿顺时针方向为正方向,下列
2、i-t 图象中正确的是( B )3.矩形线圈 abcd，长 ab20 cm，宽 bc10 cm，匝数 n200，线圈回路总电阻 R5 。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t的变化规律如图所示，则( D )A线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感应电流为 0.2 AC当 t0.3 s 时，线圈的 ab 边所受的安培力大小为 0.016 ND在 1 min 内线圈回路产生的焦耳热为 48 J4如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R。金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于
3、导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小， ab 始终保持静止，下列说法正确的是(D )A ab 中的感应电流方向由 b 到 aB ab 中的感应电流逐渐减小C ab 所受的安培力保持不变D ab 所受的静摩擦力逐渐减小5.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 abcd， ab 边长大于 bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为 MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于 MN.第一次 ab 边平行 MN 进入磁场，线框上产生的热量- 2 -为 Q1，通过线框导体横截面的电荷量为 q1；第二次 bc 边平行 MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q2，通过线框导
4、体横截面的电荷量为 q2，则( A )A Q1Q2， q1 q2 B Q1Q2， q1q2C Q1 Q2， q1 q2 D Q1 Q2， q1q26.如图所示的电路中， L 为电阻很小的线圈，G 1和 G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表。当开关 S 闭合时，电流表 G1、G 2的指针都偏向右方，那么当断开开关 S 时，将出现的现象是(D )AG 1和 G2指针都立即回到零点BG 1指针立即回到零点，而 G2指针缓慢地回到零点 CG 1指针缓慢地回到零点，而 G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点DG 2指针缓慢地回到零点，而 G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点7.某交流发电机中
5、，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图所示如果此线圈和一个 R100 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列叙述正确的是 ( B )A交变电流的周期为 0.02 sB交变电流的最大值为 1 AC交变电流的有效值为 1 AD电阻 R 两端的最大电压为 141 V8.如图所示是一交变电流随时间而变化的图像， 此交变电流的有效值是( B )A5 A B5 A2C3.5 A D3.5 A2二多项选择题（每题 5 分不全得 3 分，共 20 分）9两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为 0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框 abcd
6、位于纸面内， cd 边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动， cd 边于 t=0 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正） 。下列说法正确的是A磁感应强度的大小为 0.5 TB导线框运动速度的大小为 0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外- 3 -D在 t=0.4 s 至 t=0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.1 N【答案】BC10.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度 B0.5 T，导体棒 ab、 cd 长度均
7、为 0.2 m，电阻均为 0.1 ，重力均为 0.1 N，现用力向上拉动导体棒 ab，使之匀速上升(导体棒 ab、 cd 与导轨接触良好)，此时 cd 静止不动，则 ab 上升时，下列说法正确的是( )A ab 受到的拉力大小为 2 NB ab 向上运动的速度为 2 m/sC在 2 s 内，拉力做功，有 0.4 J 的机械能转化为电能D在 2 s 内，拉力做功为 0.6 J答案： BC11如图所示， 电路甲、乙中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 D 发光，则( AD )图甲 图乙A在电路甲中，断开 S，D 将逐渐变暗B在电路甲中，断开 S，D 将先变得
8、更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开 S，D 将渐渐变暗D在电路乙中，断开 S，D 将变得更亮，然后渐渐变暗12如图甲所示， abcd 是匝数为 100 匝、边长为 10 cm、总电阻为 0.1 的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是(ACD)A导线圈中产生的是交变电流B在 t2.5 s 时导线圈产生的感应电动势为 1 VC在 02 s 内通过导线横截面的电荷量为 20 CD在 t1 s 时，导线圈内电流的瞬时功率为 10 W三计算题（13、14、15 每题 8 分，16、17 每题 10 分，18 题 12
9、 分，共 56 分）13如图所示，线圈面积为 0.05 m2，共 100 匝，线圈总电阻为 1 ，与外电阻 R9 相连当线圈在 B T 的匀强磁场中绕 OO以转速 n300 r/min 匀速转动时，2- 4 -求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；(2)两电表的示数；14如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距 l，左端与一电阻 R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向竖直向下一质量为 m 的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度 v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为
10、 g，导轨和导体棒的电阻均可忽略求：(1)电阻 R 消耗的功率；(2)水平外力的大小15.如图所示，正方形导线框 abcd 的质量为 m，边长为 l，导线框的总电阻为 R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内， cd 边保持水平磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面竖直距离为 l，已知 cd 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为 g.求：(1)cd 边刚进入磁场时导线框的速度大小；(2)从导线框 cd 边刚进入磁场到 ab 边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功- 5 -16.如图所示 PQ、M
11、N 为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值 的电阻，8R导轨间距为 ，电阻 ，长约 的均匀金属杆 AB 水平放置kgmL1.0;1一 质 量 为 2rm1在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数 ，导轨平面的倾角为 在垂直导轨平面5303方向有匀强磁场,磁感应强度为 ，今让金属杆 AB 由静止开始下滑，从杆静止开始0.TB到杆 AB 恰好匀速运动的过程中经过杆的电量 ，求：1Cq(1)杆 AB 下滑的最大速度；(2)杆 AB 从静止开始到匀速运动位移的大小；(3)从静止开始到杆 AB 匀速运动过程 R 上产生的热量；17. 如图所示,倾斜角 =300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与宽度相同的光滑
12、水平导体轨道连接.轨道宽度均为 L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场 I 仅分布在水平轨道平面所在区域,磁感应强度 B1的大小未知,方向水平向右;匀强磁场 II 仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小 B2=1T.现将两质量均为 m=0.2kg 电阻均为 R=0.5 的相同导体棒 ab 和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取 g=10m/s2.(1)求导体棒 cd 沿斜轨道下滑的最大速度的大小;(2)若已知从开始运动到 cd 棒达到最大速度的过程中,ab 棒产生的焦耳热 Q=0.45J,求该过程中通过 cd 棒横截面的电荷量;18.如图所示，
13、光滑平行金属导轨相距 L=30 - 6 -cm，电阻不计 ab 是电阻为 0.3 的金属棒，可沿导轨滑动电阻 R 为 0.1 . 与导轨相连的平行金属板 A、 B 相距 d=6 cm，.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中当 ab 以速度 v 向右匀速运动时，一带电微粒在 A、 B 板间做半径为 r=2 cm 的匀速圆周运动，速率也是 v.试求速率 v 的大小- 7 -答案1 2 3 4 5 6 7 8C B D D A D B B9 10 11 12BC BC AD ACD13.（ 1） e100sin 10 t V (2)5 A 45 V 2 214.解析：(1)导体切割磁感线运动产生的电
14、动势为 E BLv，根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为 I ，ER电阻 R 消耗的功率为 P I2R，联立可得 P .B2L2v2R(2)对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有 F 安 mg F， F 安 BIl B l，故 F mg .BlvR B2l2vR15.解析：(1)设线框 cd 边刚进入磁场时的速度为 v，则在 cd 边进入磁场过程中产生的感应电动势为 E Blv，根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为 I ，BlvR导线框受到的安培力为 F 安 BIl .B2l2vR因 cd 刚进入磁场时，框做匀速，所以有 F 安 mg，以上各式联立
15、得： v .mgRB2l2(2)导线框 ab 刚进入磁场时， cd 边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动，导线框穿过磁场的整个过程中，其动能不变设导线框克服安培力做功为 W 安 ，根据动能定理有 2 mgl W 安 0，解得： W 安 2 mgl.16.解:(1)AB 杆为研究对象其受力如图AB 下滑的最大速度,加速度为零知 其中 联立上面计算得出(2)静止开始到运速运动过程中 - 8 -联立可以知道 而 所以电阻发热和为 ,由能量守恒可以知道由能量守恒可以知道 联立上式17.解:(1)cd 棒匀速运动时速度最大,设为 ,棒中感应电动势为 E,电流为 I,感应电动势为: ,电流为: ,由平衡
16、条件得: ,代入数据计算得出: ;(2)设 cd 从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为 t,通过的距离为 x,cd 棒中平均感应电动势为 ,平均电流为 ,通过 cd 棒横截面的电荷量为 q,由能量守恒定律得: ,电动势为: ,电流为: ,电荷量为: ,代入数据计算得出: ;18.【解析】 设磁感应强度为 B，平行板 AB 间距为 d， ab 杆的有效长度为 L，带电粒子质量为 m，带电荷量为 q，因为 E BLv 所以 Uab UAB 0.1 BlvERR总 BLv0.1 0.3 14带电粒子在 A、 B 板间能做匀速圆周运动，则 mg Eq q 所以 mUABd BLvq4dg带电粒子做圆周运动的半径 r v 0.4 m/smvBq BLv2q4dgBq Lv24dg 4dgrL袁佳慧 13、16 题 齐欣 15、17 题 任仲会 14、18 题
