2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题(实验班).doc

2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题(实验班)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 CBL2 DNBL23.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()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()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()Aa点的电势高于b点的电势Bab间的电压大小为1.2 VCab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()Av1v241 Bv1v291 C EW1 D EW2二、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t1103s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v22v1，则两种情况下拉力做的功之比W1W2_，拉力的功率之比P1P2_，线圈中产生热量之比Q1Q2_.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5105T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(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.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.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 ARLR2 2 此时小灯泡电流I1A1 AS断开后，L、R、L1组成闭合回路，电流由1.5 A逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势EIL(RRLR1)15 V.14.121412【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EBlv.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FBIl，为了维持线圈匀速运动，所需拉力大小为FF，因此拉出线圈过程中拉力的功WFlv(Wv)，拉力的功率PFvv2(Pv2)，线圈中产生的热量QI2RtRvW(即Qv)由上面得出的W、P、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；.15.8000B【解】由法拉第电磁感应定律EBLv可知感应电动势为8 000 V，B端电势高16.l2n【解】磁通量的变化率为Sl2根据法拉第电磁感应定律得t0时刻线圈中的感应电动势Ennl2再根据闭合电路欧姆定律得感应电流Inn.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BL2BL2BL2，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(bh)(3)【解】(1)线圈匀速穿出磁场，产生的感应电动势为EBLv回路中的电流为I此时线圈受到竖直向上的安培力FBIL由平衡条件得Fmg所以v(2)线圈穿过磁场区域过程中，由功能关系mg(bh)mv2Q所以Qmg(bh)(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mgma又a整理，得mgtvtmv求和，得mg(t)(vt)m(v)所以mgt1bmv1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tt1t2t319.(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：EBlv0.6 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IPI2R外联立各式并代入数据解得P0.1 W.20.(1)ba(2)gsin(3)mvEp【解】(1)初始时刻，导体棒产生的感应电动势E1Blv0通过R的电流大小I1电流方向为ba(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E2Blv感应电流I2导体棒受到的安培力大小为FBI2l，方向沿斜面向上根据牛顿第二定律有：mgsinFma解得agsin(3)导体棒最终静止，有：mgsinkx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：mvmgxsinEpQ0Q0mvEp电阻上产生的焦耳热QQ0mvEp21.(1)tan(2)(3)2mgdsin【解】(1)在绝缘涂层上受力平衡mgsinmgcos解得tan(2)在光滑导轨上感应电动势EBLv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Qrmgdcos能量守恒定律3mgdsinQQrmv2解得Q2mgdsin.