广西钦州市钦州港经济技术开发区2016-2017学年高二物理3月月考试题

广西钦州市钦州港经济技术开发区2016-2017学年度高二物理下学期3月份考试试题一、 选择题1. 磁悬浮列车已进入试运行阶段，磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环，当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨之间的摩擦减少到零，从而提高列车的速度.以下说法正确的是（ ） A当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的 方向相同 B当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反 C当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同 D当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反 2. 下图中所标的导体棒的长度为 L ，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，棒运动的速度均为 v ，产生的电动势为 BLv 的是 （ ） 3. 如图12212所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为d，长为L，电阻为 的金属棒ab放在圆环上，以速度 向左匀速运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（ ） A、0； B、 ； C、 ； D 4. 一矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,下述说法正确的是( ) A穿过线圈的磁通量最大时,线圈中感应电流最大 B穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电流最大 C若加大线圈的转速(其他条件不变),则线圈中交变电流的频率变大 D若加大线圈的转速(其他条件不变),则线圈中交变电流的最大值不变 5. 如下图所示,a、b是平行金属导轨,匀强磁场垂直导轨平面,c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒,它们与导轨接触良好.当c、d以相同速度向右运动时,下列说法正确的是( ) A两表均无读数 B两表均有读数 C电流表有读数,电压表无读数 D电流表无读数,电压表有读数 6. 如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ） A增加线圈的匝数 B提高交流电源的频率 C将金属杯换为瓷杯 D取走线圈中的铁芯7. 磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行。如右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 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，矩形线框abcd位于通电直导线附近，且开始时与导线在同一平面，线框的两个边与导线平行。欲使线框中产生感应电流，下面做法可行的是（） A线框向上平动 B线框向右平动 Cad边与导线重合，绕导线转过一个小角度 D以ab边为轴转过一个小角度 9. 如图12110所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环运动过程中，下列说法正确的是（ ） A圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于g B圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时也小于g C圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时等于g D圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度大于g，在下方时小于g 10. 如图12112所示，平行导体滑轨MM / 、NN / 水平放置，固定在匀强磁场中磁场的方向与水平面垂直向下滑线AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路当AB向右滑动时，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力的方向分别为（ ） A、电流方向沿ABCDA，受力方向向右B、电流方向沿ABCDA，受力方向向左； C、电流方向沿ADCBA，受力方向向右D、电流方向沿ADCBA，受力方向向左 11. 如图12111所示，螺线管CD的导线绕法不明当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ） AC端一定是N极 BC端的极性一定与磁铁B端的极性相同 CC端一定是S极 D无法判断，因螺线管的绕法不明确 12. 如右图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L.则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( ) A2mgL B2mgL+mgH C2mgL+ mgH D2mgL+ mgH13. 德国世界报曾报道个别西方发达国家正在研制电磁脉冲武器即电磁炸弹，若一枚原始脉冲功率为10 000 MW、频率为5 000 MHz的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸，它将使方圆400500 m2的范围内电场强度达到每米数千伏，使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏。电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( ) A电磁脉冲引起的电磁感应现象 B电磁脉冲产生的动能 C电磁脉冲产生的高温 D电磁脉冲产生的强光 14. 如图所示，单匝闭合金属线圈的面积为 S ，电阻为 R ，垂直于磁感线放在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B 0 。从某时刻起（记为 t =0时刻）磁感应强度的大小发生变化，但方向不变。在0 t 1 这段时间内磁感应强度 B 随时间变化的规律 B = kt + B 0 （ k 为一个正的常数）。在0 t 1 这段时间内，线圈中感应电流 （ ） A方向为逆时针方向，大小为 B方向为顺时针方向，大小为 C方向为逆时针方向，大小为 D方向为顺时针方向，大小为 15. 如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为 2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度也为2v，（除R外，其余电阻不计，导轨光滑），在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a 1 、a 2 ，则 （ ） A B C D 二、 计算题16. 如图所示， MN 、 PQ 是两条水平平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻 R 20组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比 n 1 : n 2 1 : 10，导轨宽 L 5m。质量 m 2kg、电阻 r 1的导体棒 ab 垂直 MN 、 PQ 放在导轨上，在水平外力 F 作用下从 t 0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动，其速度随时间变化的规律是 v 2sin20 t m/s。垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度 B 4T。导轨、导线和线圈电阻不计。求： （1）从 t 0到 t 1 10 s的时间内，电阻 R 上产生的热量 Q （2）从 t 0到 t 2 0.025 s的时间内，外力 F 所做的功 W 17. 足够长的光滑平行金属导轨 和 水平放置，在其左端固定一个倾角为 的光滑金属导轨，导轨相距均为 ,在水平导轨和倾斜导轨上，各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、倾斜导轨形成闭合回路。两金属杆质量均为 、电阻均为 ,其余电阻不计，杆 被销钉固定在倾斜导轨某处。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度为 ，方向竖直向上。当用水平向右、大小 的恒力拉杆 ，使其达到最大速度时，立即撤去销钉，发现杆 恰好能在原处仍然保持静止。（重力加速度为 ）（1）求杆 运动中的最大速度 。 （2）求倾斜导轨的倾角 。 （3）若杆 加速过程中发生的位移为 ，则杆 加速过程中，求杆 上产生的热量 。 18. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨 MN 、 QP 相距为 l =1m，导轨平面与水平面成 =37角，上端连接阻值为 R 2的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度 0.4。质量 m 0.2kg、电阻 r =1的金属棒 ab ，以初速度 v 0 从导轨底端向上滑行，金属棒 ab 在安培力和一 平行于导轨平面的外力 的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为 a 3m/s 2 ，方向始终沿导轨向下，在金属棒在导轨上运动的过程中，电阻 R 消耗的最大功率 P m =1.28W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数 =0.25。（ g =10 m/s 2 ，sin370.6，cos370.8）求： （1）金属棒初速度 v 0 的大小； （2）当金属棒速度的大小为初速度大小一半时施加在金属棒上外力 F 的大小和方向； （3）请画出金属棒在导轨上整个运动过程中外力 F 随时间 t 变化所对应的图线。（不需要写出现计算过程） 三、 解答题19. 如图所示，把一个闭合的轻质铝框放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形磁体和铝框都可以绕OO轴转动.当转动蹄形磁体时，铝框也跟着转动起来；当突然将转动的磁体制动，铝框也会立即停止转动.试解释上述现象. 20. 在如图4-6-1所示的电路中，在闭合和断开开关S时，电流计G的指针有什么变化？该题中两个线圈所组成的电路彼此不通，L 2 中的电流是如何产生的？这种现象在工作和生活中有哪些应用？ 图4-6-1 21. 如下图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50 m,接有电阻R=0.20 ,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40 T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小及ab端电势的高低. (2)回路上感应电流的大小. (3)若无动力作用在棒ab上，试分析ab棒接下来的运动及能量转化情况. 22. 有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间平放一系列线圈，请探究： （1）当列车运行时，通过线圈的磁通量会不会发生变化？ （2）列车的速度越快，通过线圈的磁通量变化越快吗？ （3）为了测量列车通过某一位置的速度，有人在磁悬浮列车所经过的位置安装了电流测量记录仪（测量记录仪未画出），如下图所示，记录仪把线圈中产生的电流记录下来假想磁铁的磁感应强度在线圈中为B.线圈的匝数为n，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，为l，线圈总电阻为R（包括引线电阻），你能否根据记录仪显示的电流I，求出列车所经过位置的速度？ 8参考答案一、选择题1、B2、D3、D4。BC5、A6、AB7、 BC 8、 BD9、 B10、 C11、 B 12、 C13、 A14、 A 15、 C 二、计算题16、 （1）410 4 J （2）124 J 17、 （1） （2） （3） 18、 （1） （2）在上升过程中： ，方向沿导轨平面向上； 在下降过程中： ，方向沿导轨平面向上 （3）如图所示 三、解答题19、 当蹄形磁体转动时，穿过铝框的磁通量发生改变，则铝框中就要产生感应电流（涡流），且感应电流必然会阻碍相对运动，所以铝框也会跟着蹄形磁体同向转动（以阻碍磁通量的改变）.这种现象称之为电磁驱动.当蹄形磁体突然制动时，铝框由于惯性还要运动，但这时铝框的运动同样会使铝框内磁通量发生改变，铝框同样会有感应电流（涡流），并且会阻碍相对运动，故而铝框也能立即停下来.这种现象称之为电磁阻尼. 20、（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间. （2）互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路.变压器就是利用互感现象制成的. （3）在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感. 21、 （1）2.4 V a端电势高 （2）12.0 A （3）见解析 温馨提示 : 由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以 .如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测得的就是路端电压，即 .22、 （1）当列车运行时，通过线圈的磁通量会发生变化 （2）列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快 （3）能 根据法拉第电磁感应定律，当列车经过记录仪所在位置时，小线圈中所产生的感应电动势 EnBlv，I 则v .