河北省衡水中学滁州分校学年高二物理下学期第一次月考试题含答案.docx
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河北省衡水中学滁州分校学年高二物理下学期第一次月考试题含答案
河北省衡水中学滁州分校2017-2018学年下学期第一次月考试卷
高二物理
注意事项：
1．你现在拿到的这份试卷是满分100分，作答时间为90分钟
2．答题前请在答题卷上填写好自己的姓名、班级、考号等信息
3．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题48分）
一、选择题（本大题共12个小题，共48分。
）
1.关于物理学史，下列说法正确的是（）
A．奥斯特首先发现了电磁感应现象
B．楞次定律先利用磁场产生了感应电流，并能确定感应电流的方向
C．法拉第研究了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律
D．纽曼和韦伯先后总结出法拉第电磁感应定律
2.关于感应电流，下列说法中正确的是（）
A.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
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流
3.如图所示，两个闭合圆形线圈A,B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈B中通如图所示的电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）．对于线圈A在t1～t2时间内的下列说法中正确的是（）
A.有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势
B.有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势
C.有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势
D.有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
4.矩形导线框abcd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随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（）
A.
B.
C.
D.
5.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）
A、线圈中通以恒定的电流
B、通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动
C、通电时，使变阻器的滑片P作加速移动
D、将电键突然断开的瞬间
6.一个粗细均匀总电阻为Ｒ的矩形金属线框MNPQ，如图，MN的长度是NP的２倍，NP长度为L，有一宽度为２L、大小为B垂直纸面向里的匀强磁场，自MN边进入磁场开始线框以v匀速穿过磁场区域，则PQ两端的电势差UPQ随时间的关系图线为（）
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，左侧闭合电路中的电流大小为I1，ab为一段长直导线；右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd，在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN，当导体棒沿导轨匀速运动时，可以在cd上产生大小为I2的感应电流。
已知I1>I2，不计匀强磁场对导线ab和cd的作用，用f1和f2分别表示导线cd对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小，下列说法中正确的是（）
A.若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，f1=f2
B.若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，f1=f2
C.若MN向左运动，ab与cd两导线相互吸引，f1>f2
D.若MN向右运动，ab与cd两导线相互吸引，f1>f2
8.如右图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外。
若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（）
A.以cd边为轴转动（小于90°）B.以ab边为轴转动（小于90°）
C.以ad边为轴转动（小于60°）D.以bc边为轴转动（小于60°）
9.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直．若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是（）
A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍
C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍
10.如图（a）所示，在t=0时刻，质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以速度v0进入宽度为L、磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。
在t=t1时刻，线框恰好全部进入磁场且速度减小为v1；此时对线框施加一沿运动方向的力F，使线框在t=2t1时刻恰好完全离开磁场。
该过程中线圈的v-t图象如图（b）所示，图象关于t=t1对称。
下列说法正确的是（）
A.线框进入磁场和穿出磁场的过程，感应电流的方向相同
B.线框进入磁场和穿出磁场的过程，受到安培力的方向相同
C.线框进入磁场的过程，通过导体横截面的电荷为
D.线框穿出磁场的过程中，外力F所做的功为
11.如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且两次插入过程中磁铁相对于线圈的起始和终止位置相同，则（）
A.第一次穿过线圈的磁通量的最大值比第二次的大
B.第一次穿过线圈的磁通量的变化比第二次的快
C.第一次线圈中产生的感应电流比第二次的大
D.第一次线圈中产生的感应电流比第二次的小
12.如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=2Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向内的匀强磁场。
现将质量为m=0.3kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。
在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。
已知ab进入磁场时的速度v0=2.0m/s，取g=10m/s2．则下列说法正确的是（）
A.进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由a到b
B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T
C.金属杆ab下落0.3 m时，其速度为1.0m/s
D.金属杆ab下落0.3 m的过程中，R上产生的热量为0.75J
第II卷（非选择题52分）
二、填空题（本大题共4个小题，共16分。
）
13.如图所示，两个由完全相同的金属导线制成的圆环在同一平面上同心放置，半径r2=2r1，匀强磁场的方向与环面垂直，磁感应强度均匀变化．若磁场限制在小圆环之内，则小环与大环中感应电流之比I1：
I2=；若小环内外均有磁场，则I1：
I2=（感应电流的磁场相对于原磁场可忽略）．
14.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带__________电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将________（填“向上运动”、“向下运动”或“静止”）。
15.如图所示，边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场中的边界上，磁感应强度为B，现在线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：
（1）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量_______
（2）线圈从图示位置转过60°的过程中电阻R上通过的电荷量_____
（3）磁通量的最大变化率为__________
16.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则导体棒产生的电动势是______，外力做功的功率是______．
三、解答题（本大题共3个小题，共36分。
）
17.现代人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。
自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。
已知磁感应强度B=0．5T，圆盘半径l=0．3m，圆盘电阻不计。
导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。
后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0．6V。
（1）与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？
（2）圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？
（3）自行车车轮边缘线速度是多少？
18.如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小．
19.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略,现在让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．
（1）由b向a方向看到的装置下图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．
滁州分校2017-2018学年上学期第一次月考试卷
高二物理
参考答案
1.D2.A3.D4.D5.A6.A7.B8.ABC9.ABC10.BC11.BC12.ACD
13.2：
1，1：
2．
14.负,向上运动
15.
16.
Br2ω
17.
（1）a点接电压表的负接线柱；
（2）21．6J（3）8m/s
【解析】
（1）根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱；
（2）根据焦耳定律
代入数据得Q=21．6J
（3）由
得v=lω=8m/s
18.
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s；
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移x的大小为1.1m．
【解析】ab向右做切割磁感线运动，产生感应电流，电流流过MN，MN受到向右的安培力，当安培力等于最大静摩擦力时，框架开始运动．根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识，求出速度．依据能量守恒求解位移．
解：
（1）由题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力为：
F=μFN=μ（m1+m2）g
ab中的感应电动势为：
E=Blv
MN中电流为：
MN受到的安培力为：
F安=IlB
框架开始运动时有：
F安=F
由上述各式代入数据，解得：
v=6m/s
（2）导体棒ab与MN中感应电流时刻相等，由焦耳定律Q=I2Rt得知，Q∝R
则闭合回路中产生的总热量：
=
×0.1J=0.4J
由能量守恒定律，得：
Fx=
+Q总
代入数据解得：
x=1.1m
答：
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s；
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移x的大小为1.1m．
19.
（1）重力mg，竖直向下支撑力N，垂直斜面向上安培力F，沿斜面向上
（2）
（3）
【解析】
（1）AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）当AB加速下滑时，感应电动势为：
E=Blv
AB杆中的电流为：
I=E/R=Blv/R
安培力：
F=BIl
加速度为：
（3）当A=0时，即GSinθ=F时，AB杆的速度可以达到最大值
所以，
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