2019-2020学年浙江省杭州市西湖高级中学高二上学期10月月考物理试题 Word版

2019-2020学年浙江省杭州市西湖高级中学高二上学期10月月考物理试题 Word版

杭西高2019年10月高二物理试卷 ‎ ‎ 一、单选题（本题共12小题,每小题3分，共36分）‎ ‎1.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是（ ）‎ A．Wb/m2 B．N/A·m C．kg/A·s2 D．kg/C·m ‎2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）‎ A. 磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流 C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场 ‎3．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 C．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机 ‎4．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁(　　)‎ A．向上运动 B．向下运动 ‎ C．向左运动 D．向右运动 ‎5．电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( 　)‎ A．从a到b，上极板带正电 ‎ B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 ‎ D．从b到a，下极板带正电 ‎6.面积S=4×10‎-2m2‎,匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中且磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,下列判断正确的是 (　　)‎ A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s ‎ B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于0.08 V D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零 ‎7.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( )‎ A.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向 B.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向 C.先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流 D.先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向 ‎8.闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时,bc边所受到的磁场力的方向向下,那么线圈的运动情况可能是(　　)‎ A.向左平动进入磁场 B.向右平动离开磁场 ‎ C.向上平动 D.向下平动 ‎9．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（ ） ‎ A．Q1>Q2，q1=q2 B．Q1>Q2，q1>q2 ‎ C．Q1=Q2，q1=q2 D．Q1=Q2，q1>q2‎ ‎10.如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为(　 　)‎ A.BRv B.BRv C.BRv D.BRv ‎11.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化图线是图中的 (　　)‎ ‎ ‎ ‎12.如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是(　　)‎ A．Bl2ω　O点电势高 ‎ B．Bl2ω　A点电势高 C．Bl2ωsin2θ　O点电势高 D．Bl2ωsin2θ　A点电势高 二、多选题（本大题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎13.如图所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,‎ ‎ L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则( )‎ A.电键S闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮 B.电键S闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮 C.断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭 D.断开电键S的瞬间,B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭 ‎14.如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m电阻不计的金属棒ab，在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则（　　）‎ A. 随着ab运动速度的增大，其加速度也增大 B. 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能 C. 当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率 D. 无论ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能 ‎15．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O→D过程中(　　)‎ A．线圈在O时刻感应电动势最大 ‎ B．线圈在D时刻感应电动势为零 C．线圈在D时刻感应电动势最大 ‎ D．线圈在O至D时间内平均感应电动势为0.4 V ‎16．某地地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5 T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽‎100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为‎2 m/s。下列说法正确的是(　 　)‎ A．电压表记录的电压为5 mV B．电压表记录的电压为9 mV C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高 三、计算题（本大题共5小题，共48分）‎ ‎17．（9分）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=‎0.5m,左端接一电阻R=0.80,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨电阻均可忽略不计，,导体棒的电阻r=0.20，当ab棒以V=‎4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：‎ ‎（1）ab棒中感应电动势的大小； ‎ ‎（2）回路中感应电流的大小；‎ ‎（3）ab棒两端的电压。‎ ‎18.（9分）一个边长为a＝‎1 m的正方形线圈，总电阻为R＝2 Ω，当线圈以v＝‎2 m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直。若磁场的宽度b>‎1 m，如图所示，求：‎ ‎(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小； ‎ ‎(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热。‎ ‎(3)线圈在进入磁场过程中通过线圈截面的电量。‎ ‎19.（10分）如图所示，边长为L=‎1m的正六边形金属框质量为m=‎0.1kg，电阻为R=1Ω，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直磁感应强度大小随时间变化规律为B=0.1t．‎ 求：（1）线框中感应电流的方向；‎ ‎（2）线框中感应电动势的大小；‎ ‎（3）从t=0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？‎ ‎20．（10分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L=0.5m，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m=‎0.1kg、有效电阻为R=1Ω的导体棒在距磁场上边界h=‎1.25m处静止释放．导体棒进入磁场后，最终稳定为I=‎2A.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：‎ ‎(1)磁感应强度的大小B；‎ ‎(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；‎ ‎(3)流经电流表电流的最大值Im.‎ ‎21．（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θ，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μ；‎ ‎(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.‎ ‎1.C 2.B 3.D 4.B 5.D 6.A 7.D 8.A 9.A 10.D 11.B 12.D 13.AD 14.CD 15.ABD 16.BD ‎17.(1)1V (2)‎1A (3) 0.8V ‎18【答案】(1)‎0.5 A　(2)0.5 J （3）‎‎0.25 C ‎【解析】(1)根据E＝Blv，I＝，知I＝＝ A＝‎0.5 A。‎ ‎(2)线圈穿过磁场过程中，由于b>‎1 m，故只在进入和穿出时有感应电流，故 Q＝2I2Rt＝2I2R·＝2×0.52×2× J＝0.5 J。‎ ‎（3）‎‎0.25 C ‎19.【答案】（1）逆时针方向（2）0.15 （3） ‎ ‎【解析】（1）磁场逐渐增强，则磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向； （2）由法拉第电磁感应定律，则有：，‎ 那么； （3）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，则有： 而 ‎ 又由闭合电路欧姆定律，则有： 且 联立解得：。‎ ‎20.【答案】(1)，(1) ，(3) ‎【解析】(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动：‎ BIL＝mg，①‎ 解得：B＝.②‎ ‎(2)感应电动势E＝BLv，③‎ 感应电流I＝，④‎ 由②③④解得：v＝.‎ ‎(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm.‎ 机械能守恒mv＝mgh，‎ 感应电动势的最大值Em＝BLvm，‎ 感应电流的最大值Im＝，‎ 解得：Im＝.‎ ‎21【答案】(1) tan θ，(2) ， (3) 2mgdsin θ－ ‎【解析】　根据平衡条件、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律解题．‎ ‎(1)在绝缘涂层上：导体棒受力平衡，则 mgsin θ＝μmgcos θ 解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ＝tan θ ‎(2)在光滑导轨上：感应电动势E＝BLv 感应电流I＝ 安培力F安＝BIL 受力平衡的条件是F安＝mgsin θ 解得导体棒匀速运动的速度v＝ ‎(3)摩擦生热，得QT＝μmgdcos θ 根据能量守恒定律知3mgdsin θ＝Q＋QT＋mv2‎ 解得电阻产生的焦耳热Q＝2mgdsin θ－