2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期第二次月考物理（实验班）试题

2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期第二次月考物理（实验班）试题

‎ 2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期第二次月考 ‎ 物理试题（实验班）‎ ‎ 时间：100分钟 总分：100分 命题人：闫广钱 审题人：冉英 第Ⅰ卷 (选择题 　共60分)‎ 一、 选择题（本题共15小题，每题4分，共60分。其中1-10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11-15为不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项涂在答题卡对应的位置上）‎ ‎1．安培是法国物理学家、化学家，为物理学特别是电磁学的发展做出了巨大贡献。麦克斯韦把安培誉为“电学中的牛顿”，下列关于安培的描述正确的是(　　)‎ ‎ A．安培最早提出了“场”的概念 B．安培最早发现了电流的磁效应 ‎ C．安培最早提出了“右手定则”‎ ‎ D．为了纪念安培，用他的名字命名了电流强度的单位，是国际单位制的基本单位 ‎2．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． 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 ‎ ‎ D．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 ‎3．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　)‎ A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径增大，角速度减小 ‎ C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径减小，角速度减小 ‎4．如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大 ‎ B．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大 ‎ C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大 ‎ D．仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 ‎5. 如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r(r＜R)的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为 (　　)‎ ‎ A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2‎ ‎6．如图所示，导线框abcd与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是(　　)‎ ‎ A．先abcd，后dcba，再abcd B．始终dcba ‎ C．先dcba，后abcd，再dcba D．先abcd，后dcba ‎7．如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为(　　)‎ ‎ A. B. C. D. ‎8．如图所示，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝10 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝9 Ω，磁感应强度B的B－t图象如图所示(以向右为正方向)，则(　　)‎ A．感应电动势为0.6 V B．感应电流为0.06 A ‎ C．电阻R两端的电压为0.54 V ‎ D．0～1 s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点 ‎9．如图所示，一底边为L，底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L、宽为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．t＝0时刻，三角形导体线框的底边刚进入磁场，取沿逆时针方向的感应电流为正，则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图象可能是(　　)‎ ‎10.如图所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb（在纸面内）,磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置.保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与Ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与Oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则（ ）‎ ‎ A.Q1≠Q2=Q3≠Q4 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4 C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 D.Q1=Q2=Q3=Q4‎ ‎11．如图所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R。当线框向右运动时，下面说法正确的是(　　)‎ ‎ A．R中无电流 B．R中有电流，方向为E→M ‎ C．ab中无电流 D．ab中有电流，方向为b→a ‎12．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S。I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是(　　)‎ ‎13.如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪些图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律 (　　)‎ ‎ ‎ ‎14. 如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计ab与导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是 (　　)‎ ‎ A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量 ‎ B．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量 ‎ C．电流所做的功一定等于重力势能的增加量 ‎ D．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量 ‎15．如图所示，质量为m的金属导体棒与跨过定滑轮的轻绳相连(滑轮与穿过其中的金属杆绝缘)，一恒力F作用在绳上，导体棒从静止开始沿倾角为θ、宽度为L的足够长光滑金属导轨上滑，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。在F的作用下，金属导体棒沿斜面向上滑动h时，流过导体棒的电流恰好开始稳定，导体棒电阻为R，其余电阻不计，则(　　)‎ ‎ A．导体棒ab先做变加速直线运动，最终做匀速直线运动 ‎ B．最终稳定时回路中的电流为 ‎ C．整个过程中产生的电热为Fh ‎ D．最终稳定时金属导体棒的速度为v＝ ‎ ‎ ‎ 第II卷（非选择题,共50分）‎ 二、填空题：本题共2小题,共计15分.把答案填在答题纸相应的横线上.‎ ‎16．（2分）在研究电磁感应现象的实验中，所用器材如图所示．它们是①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．‎ ‎17. (8分)某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的电动势和内阻。‎ ‎ (1)首先用多用电表的直流电压“10 V”挡粗略地测量了锂电池的电动势，由图可得锂电池的电动势约为______ V。‎ ‎ (2)接着采用图所示电路测量锂电池的内阻，则测得的内阻将比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)，原因是______________________________________________。‎ ‎ (3)测得的数据如图，则该电池的内阻为__________Ω。(结果保留2位有效数字)‎ 三．计算题（本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明．方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎18．（10分）如图所示，在真空中坐标xOy平面的x＞0区域内，有磁感应强度B＝1.0×10－2 T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P(10，0)点，有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率v＝104 m/s的带正电的粒子，粒子的质量为m＝1.6×10－25 kg，电荷量为q＝1.6×10－18 C，求带电粒子能打到y轴上的范围。‎ ‎19．（10分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为g。求：‎ ‎ (1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；‎ ‎ (2)外力的功率。‎ ‎20. （15分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝37°角固定， M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B＝0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：‎ ‎ (1)杆ab下滑过程中感应电流的方向及R＝0时最大感应电动势E的大小；‎ ‎ (2)金属杆的质量m和阻值r；‎ ‎ (3)当R＝4 Ω时，求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功W。‎ 长安一中高2016级（高二阶段）第一学期第二次月考 ‎ 物理试题参考答案及评分标准（实验班）‎ ‎ 第Ⅰ卷 (选择题 　共60分)‎ 一、 选择题（本题共15小题，每题4分，共60分。其中1-10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11-15为不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项涂在答题卡对应的位置上）‎ ‎ 1D 2C 3B 4A 5B 6C 7A 8D 9A 10D 11BD 12AC 13BCD 14BD 15ABD ‎ ‎ 第II卷（非选择题,共50分）‎ 二、填空题：本题共2小题,共计15分.把答案填在答题纸相应的横线上.‎ ‎16. （3分）连接电路如图所示 ‎17.（12分） (1)3.6　(2)偏大　测得的结果是电池内阻和电流表内阻之和　(3)1.7(1.6～1.8)‎ 三．计算题（本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明．方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎19．（10分）解析　带电粒子在磁场中运动时由牛顿第二定律得：‎ qvB＝m解得：R＝＝0.1 m＝10 cm 如图所示，当带电粒子打到y轴上方的A点与P连线正好为其圆轨迹的直径时，A点即为粒子能打到y轴上方的最高点。因OP＝10 cm AP＝2R＝20 cm 则OA＝＝10 cm 当带电粒子的圆轨迹正好与y轴下方相切于B点时，若圆心再向左偏，则粒子就会从纵轴离开磁场，所以B点即为粒子能打到y轴下方的最低点，易得OB＝R＝10 cm，综上所述，带电粒子能打到y轴上的范围为－10～10 cm。‎ 答案　－10～10 cm ‎20．（10分）解析　(1)E＝Br＝Br＝Br2ω I＝＝由右手定则判得通过R的感应电流从C→D ‎(2)由能量守恒P＝PR＋PFf 在竖直方向2FN＝mg，则FN＝mg，得Ff＝μFN＝μmg PFf＝μmgωr＋μmg·ω·2r＝μmgωr PR＝I2R＝ 所以P＝μmgωr＋。‎ 答案　(1)由C端到D端 　 (2)μmgωr＋ ‎21. （15分）解析　(1)杆中电流方向从b→a(或aMPba)‎ 由图可知，当R＝0时，杆最终以v＝2 m/s匀速运动， ‎ 产生电动势E＝BLv代入数值，解得E＝2 V ‎(2)设最大速度为vm，杆切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLvm，由闭合电路的欧姆定律：I＝ ‎ 杆达到最大速度时满足mgsin θ－BIL＝0 解得vm＝R＋r 由图象可知：斜率为k＝ m/(s·Ω)＝1 m/(s·Ω)，‎ 纵截距为v0＝2 m/s，得到：r＝v0，＝k 解得：m＝0.17 kg，r＝2 Ω。‎ ‎(3)由题意：E＝BLv P＝ 得P＝ ΔP＝－ 由动能定理得W＝mv－mv W＝ΔP，W＝0.5 J 答案　(1)b→a　2 V　(2)0.17 kg　2 Ω　(3)0.5 J