2019-2020年高二物理上学期周练试题（零班12.27）.doc

2019-2020年高二物理上学期周练试题（零班，12.27）一、选择题(本题共12个小题，每小题4分，共48分)1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化2如图所示，长为a、宽为b的矩形线圈，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO轴以恒定的角速度旋转，设t=0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是（ ）A0，0B0，BabC0，nBabDBab，Bab3.如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为零D1、D2是两个相同的灯泡，如将开关K闭合，等灯泡亮度稳定后再断开，则K闭合、断开，灯泡D1、D2的亮度变化情况是( ) AK合上瞬间，D2很亮，D1不亮BK合上瞬间，D1立即很亮，D2逐渐亮，最后一样亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1逐渐熄灭CK合上瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2亮度不变，K断开瞬时，D2立即熄灭，D1亮一下，逐渐熄灭DK闭合瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2同时变得更亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1亮一下再灭BNvM4如图所示，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12则拉出过程中下列说法中正确的是（ ）A.所用拉力大小之比为21 B.通过导线某一横截面的电荷量之比是11C.拉力做功之比是14 D.线框中产生的电热之比为125（多选）如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（ ）A向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针C向右匀速拉出时，感应电流大小不变D要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变6（多选）如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ 、 MN ，当 PQ 在外力作用下运动时， MN 在磁场力的作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是（ ）A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动7.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是() A.0B. r2qkC.2r2qkD.r2qk8. (多选)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1。此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T,图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则()A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D B.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到CC.t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N9如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域，线圈全部进入匀强磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场区域宽度大于线圈宽度，则（ ） A线圈恰好在完全离开磁场时停下B线圈在未完全离开磁场时即已停下C线圈能通过场区不会停下D线圈在磁场中某个位置停下xyoab10如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场.一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动。若以逆时针方向的电流为正，在一个周期内，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图像中，正确的是（ ）11.( 多选)如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示。不计轨道电阻,以下叙述正确的是()A.FM向右 B.FN向左 C.FM逐渐增大 D.FN逐渐减小12（多选）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是（ ）AP2mgvsinBP3mgvsinC当导体棒速度达到时加速度大小为sinD在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功二、计算题（本题共4个小题，共52分）vA60BBPQC13、（8分）用电阻为18的均匀导线弯成图中直径D=0.80m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B=0.50T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PQ，沿圆环平面向左以3.0m/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，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A、B两点哪点电势高。(2)此时圆环上发热的热功率。 14、（8分）一电阻为R的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图(a)所示已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示，图中的最大磁通量0和变化周期T都是已知量，求 (1)在t = 0到t = 的时间内，通过金属圆环某横截面的电荷量q (2)在t = 0到t = 2T的时间内，金属环所产生的电热Q15.（10分）某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=错误！未找到引用源。的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放,下落h=0.3m时,测得U=0.15V。(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2)(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失。16. (10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Q17、（14分）如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角为45且斜向上方现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点（图中未画出）进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大求： （1）C点的坐标； （2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间； （3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角yx0A B E高二物理周练答题卡班级: 姓名： 学号： 得分： 一、 选择题：（每题4分，共48分）题号123456789101112答案二、计算题（共5小题，共52分）vA60BBPQC13、14、15、16、yx0A B E17、参考答案123456789101112BBDDBDBCDACCDBCDAC13、（1）E=BLv=0.6v由右手定则得直道线感应电流的方向由A向B（2）P=I2R并=0.10W14. (1) (2)在到和在到t =T时间内，环中的感应电动势 E 1= 0 在和在时间内，环中的感应电动势 E 3= 由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为 I 3 = 在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热 Q=2(I 12 R t 3+ I 32 R t 3) 联立求解得 Q=15、【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)要根据右手定则判断电源的正、负极。(2)要根据导体旋转切割的公式计算感应电动势大小。(3)根据功能关系分析机械能的损失。【解析】(1)由右手定则可知A是电源正极,所以a点接的是电压表的正极。(2)金属棒切割磁感线产生的电动势E=错误！未找到引用源。 圆盘和金属棒的角速度相同,设为,铝块速度为v,则v=r,vA=R,代入数据可得v=2m/s(其中E=U)。(3)下落过程中铝块机械能的损失E=mgh-错误！未找到引用源。 代入数据得E=0.5J答案:(1)正极(2)2m/s(3)0.5 J16、【解题指南】导体棒进入涂层之前已经做匀速运动,从动力学角度构建平衡模型,重力沿斜面方向的分力与安培力平衡,进入涂层也是匀速运动,且涂层绝缘,摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡,之后又是平衡态,这样可以解决前两问,最后一问从功能角度处理,但是要注意摩擦也产生内能。【解析】(1)在绝缘涂层上受力平衡mgsin=mgcos解得=tan(2)在光滑导轨上导体棒匀速运动,说明导体棒受力平衡,已知感应电动势E=BLv,感应电流I=安培力F安=BIL,则有F安=mgsin,解得(3)由于摩擦生热,则Qf=mgdcos由能量守恒定律可得解得答案:(1)tan(2) (3) 17、（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有，同时有粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，yx0A B Ey/x/01020/vtCxC（rrcos450），故，C点坐标为（，0）（2）设粒子从A到C的时间为t1，设粒子从A到C的时间为t1，由题意知 设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，由牛顿第二定律和运动学知识，有 及， 联立解得 设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知 故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为 （3）粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着v0的方向（设为x轴）做匀速运动，即 沿着qE的方向（设为y轴）做初速为0的匀变速运动，即， ； 设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为.由图中几何关系知， ， 综合上述得