赣州市红旗实验中学 2017-2018 学年下学期期中考试卷 高高二二物物理理注注意意事事项项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号 条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案 标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题一、单项选择题( (本大题共本大题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 2424 分分) ) 1如图 1 所示，把一条长约 10 m 的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路，让两个同学迅速摇动电线当他们摇动的电线沿哪个方向时，灵敏电流表的示数最大( )图 1A东西方向 B东偏北 45C南北方向 D南偏东 45【解析】 地磁场的方向是由南指向北，当电线垂直磁场方向运动，即当电线沿东西方向放置时，感应电流最大，灵敏电流表的示数最大，本题应选 A.【答案】 A2(2018滨州高二检测)如图 2 虚线所示的范围内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，矩形线框 abcd 沿水平方向并自左向右匀速通过磁场当线框通过图中、位置时，线框内的感应电流分别为 i1、i2、i3，则( )图 2Ai1i3，i20 Bi1L，则导线框中无感应电流的时间等于( )图 5A. B.dLLvC. D.dLvd2Lv【解析】 根据产生感应电流的条件可知：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流，因此线框在进入和穿出磁场的过程中有感应电流当线框全部处于磁场中时，穿过线框的磁通量不发生变化，没有感应电流产生根据几何关系易知 C 选项正确【答案】 C6如图 6 所示，在圆形空间区域内存在关于直径 ab 对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是( )图 6A若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向C若圆环以 ab 为轴转动，a 点的电势高于 b 点的电势D若圆环以 ab 为轴转动，b 点的电势高于 a 点的电势【解析】 若圆环向右平动，由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，A 选项正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，B 选项错误；若圆环以 ab 为轴转动，在 090内，由右手定则知 b 点的电势高于 a 点的电势，在 90180内，由右手定则知 a 点的电势高于 b 点的电势，以后a、b 两点电势按此规律周期性变化，C、D 选项错误【答案】 A7MN、GH 为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过 MN、GH 所在的平面，如图 7 所示，则( )图 7A若固定 ab，使 cd 向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向由 a 到 b 到 d 到 cB若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向由 c 到 d到 b 到 aC若 ab 向左、cd 向右同时运动，则 abdc 回路电流为零D若 ab、cd 都向右运动，且两棒速度 vcdvab，则 abdc 回路有电流，电流方向由 c到 d 到 b 到 a【解析】 若固定 ab，使 cd 向右滑动，由右手定则知，应产生顺时针方向的电流，故选项 A 错；若 ab、cd 同向运动且速度大小相同，ab、cd 所围的面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故选项 B 错误；若 ab 向左、cd 向右同时运动，则 abdc 中有顺时针方向的电流，故选项 C 错误；若 ab、cd 向右运动，且 vcdvab，则 ab、cd 所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由 c 到 d 到 b 到 a 的电流，故选项 D正确【答案】 D8(多选)(2017广州高二期末)水平放置的平行板电容器图 8与线圈连接如图 8，线圈内有垂直纸面(设向里为正方向)的匀强磁场，为使带负电微粒静止在板间，磁感应强度 B 随时间 t 变化的图像应该是下列选项中的( )【解析】 要使带负电的微粒静止在板间，电容器上极板应带正电线圈中感应电流的方向应沿逆时针方向，根据楞次定律可以判断，选项 B、C 正确【答案】 BC9(2014全国卷)如图 9(a)，线圈 ab，cd 绕在同一软铁芯上在 ab 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈 cd 间电压如图(b)所示已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈 ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )(a) (b)图 9【解析】 由题图(b)可知在 cd 间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈 ab 中的磁场是均匀变化的，则线圈 ab 中的电流是均匀变化的，故选项A，B，D 错误，选项 C 正确【答案】 C10(多选)如图 10 所示，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( )图 10AFM向右 BFN向左CFM逐渐增大 DFN逐渐减小【解析】 由题意可知，根据安培定则，在轨道内的 M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里，由此可知，当导体棒运动到 M 区时，根据右手定则可以判定，在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反，再根据左手定则可知，金属棒在 M 区时受到的安培力方向向左，因此 A 选项不正确；同理可以判定 B 选项正确；再根据导体棒在 M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越强，因此产生的感应电动势越来越大，根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知，导体棒所受的安培力 FM也逐渐增大，故 C 选项正确；同理 D 选项正确【答案】 BCD11(2018宿迁高二联考)在半径为 r、电阻为 R 的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图 11 甲所示的匀强磁场以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律分别如图乙所示则 0t0时间内，导线框中( ) 甲 乙图 11A没有感应电流B感应电流方向为逆时针C感应电流大小为 r2B0/(t0R)D感应电流大小为 2r2B0/(t0R)【解析】 圆形导线框左侧磁通量向外增大，右侧磁通量向里减小，总磁通量由向里减小变为向外增大，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，A、B 均错误；B0B0r2，由 E，I 可得：感应电流大小为 I，C 正确，Dr22(B0r22)tERB0r2t0R错误【答案】 C12(2016江西高三期末)如图 12 所示，abcd 是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒 MN 有电阻，可在 ad 边与 bc 边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当 MN 棒由靠 ab 边处向 cd 边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是( )图 12AMN 棒中电流先减小后增大BMN 棒两端电压先增大后减小CMN 棒上拉力的功率先增大后减小D矩形线框中消耗的电功率先减小后增大【解析】 设 MN 左、右两侧电阻丝的并联阻值为 R并，导体棒 MN 的电阻为 r，则MN 棒中的电流 I，MN 棒两端电压 UMNBLvIr，因当导体棒 MN 在线框中点BLvR并r时 R并最大，故 MN 棒运动过程中，电流 I 先减小后增大，而 UMN先增大后减小，A、B 均正确；MN 棒上拉力的功率 PFBILv，在 MN 棒运动过程中，PF先减小后增大，B2L2v2R并rC 错误；因不知 R并与 r 的大小关系，矩形线框中消耗的电功率大小变化情况无法确定，D 错误【答案】 AB二、计算题二、计算题13把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为 a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，如图 13 所示，一长度为 2a，电阻等于 R，粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度 v 向右运动经过环心 O 时，求：图 13(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 UMN；(2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率【解析】 (1)金属棒 MN 切割磁感线产生的感应电动势为 EBLv2Bav外电路的总电阻为 R外 RRRRR12金属棒上电流的大小为IER外R2Bav12RR4Bav3R电流方向从 N 到 M 金属棒两端的电压为电源的路端电压UMNIR外 Bav.23(2)圆环消耗的热功率为外电路的总功率P外I2R28Bav29R圆环和金属棒上消耗的总热功率为电路的总功率P总IE.8Bav23R【答案】 (1) 由 NM Bav (2) 4Bav3R238Bav29R8Bav23R14如图 14 所示，质量为 M 的导体棒 ab，垂直放在相距为 l 的平行光滑金属导轨上导轨平面与水平面的夹角为 ，并处于磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中左侧是水平放置、间距为 d 的平行金属板R 和 Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻(1)调节 RxR，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流 I 及棒的速率v.(2)改变 Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为 m、带电量为q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的 Rx.图 14【解析】 (1)导体棒匀速下滑时，Mgsin Bil I Mgsin Bl设导体棒产生的感应电动势为 E0E0Blv 由闭合电路欧姆定律得I E0RRx联立，得v.2MgRsin B2l2(2)改变 Rx，由式可知电流不变设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U，电场强度大小为 EUIRx E UdmgqE 联立，得Rx.mBldqMsin 【答案】 (1) (2)2MgRsin B2l2mBldqMsin 15(2018宁波高二检测)如图 15 所示，两平行导轨间距 L0.1 m，足够长的光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角 30，方向垂直斜面向上的磁场的磁感应强度 B0.5 T，水平部分没有磁场金属棒 ab 的质量 m0.005 kg，电阻r0.02 ，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，导轨上接一定值电阻 R0.08 ，其余电阻不计，当金属棒 ab 从斜面上离地高 h1.0 m 以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离 x 都是 1.25 m(g 取 10 m/s2)求：图 15(1)金属棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的动摩擦因数；(3)从高度 h1.0 m 处滑下后电阻 R 上产生的热量【解析】 (1)金属棒从离地高 h1.0 m 以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始做匀速运动设最大速度为 v，则感应电动势 EBLv，感应电流 I，安培力 F安BILERr匀速运动时，有 mgsin F安，解得 v1.0 m/s.(2)在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力 Ffmg金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有Ffma，v22ax，解得