广东省深圳市耀华实验学校2020学年高二物理下学期第一次月考试题（实验班）

广东省深圳市耀华实验学校2020学年高二物理下学期第一次月考试题（实验班）

2020 学年第二学期第一次月考高二年级物理(实验班)试题卷 2020.3 本试卷共 2 页，17 小题，满分 100 分.考试用时 50 分钟. 注意事项： 1．答卷前，考生先检查试卷与答题卷是否整洁无缺损，并用黑色字迹的签字笔 在答题卷指定位置填写自己的班级、姓名、学号和座位号。 2．选择题每小题选出答案后，请将答案填写在答题卷上对应的题目序号后，如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。不按要 求填涂的，答案无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区 域内相应位置上，请注意每题答题空间，预先合理安排；如需改动，先划掉 原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求 作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卷的整洁，考试结束后，将答题卷交回。 一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 5 分，满分 50 分．1-5 为单选，6-10 为多 选。 1．以下说法符合物理学发展史的是（ ） A. 丹麦奥斯特发现了电磁感应现象 B. 纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，得出法拉第电磁感应定律 C. 库仑通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量 D. 英国法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 2．如图 1 所示，闭合线圈放在匀强磁场中，t=0 时磁场方向垂直线圈平面向里，磁 感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图 2 所示。在 0～2s 内，线圈中感应电流（ ） A. 逐渐增大，方向为逆时针 B. 逐渐减小，方向为顺时针 C. 大小不变，方向为顺时针 D. 大小不变，方向为先顺时针后逆时针 3．如图甲所示的电路中，螺线管的匝数 n=5000 匝，横截面积 S=20cm2，螺线管的导 线电阻 r=1.0Ω，定值电阻 R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强 度为 B，在某段时间内其变化规律如图乙所示，规定磁感应强度 B 竖直向下的方向 为正方向．则下列说法正确的是（ ） A. 螺线管中产生的感应电动势为 2V B. 闭合开关 S，电路中的电流稳定后，电阻 R1 的电功率为 5×10-2W C. 闭合开关 S，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电 D. 断开开关 S 后，一段时间内，流经 R2 的电流方向由下而上 4．如图所示，一闭合直角三角形线框以速度 v 匀速穿过匀强磁场区域，从 BC 边恰 好进入磁场区域开始，到 A 点离开磁场区域为止的过程中，下列能正确表示线框内 感应电流变化(以逆时针方向为电流的正方向)的图像是( ) 5．用一根横截面积为 S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环，ab 为圆 环的一条直径，如图所示。在 ab 的左侧存在一个匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在 平面，磁感应强度大小随时间变化的关系为 B =B0+kt，其中磁感应强度的初始值为 B0 , 方向垂直纸面向里，且 k<0，圆环保持静止状态。则（ ） A. 圆环中产生逆时针方向的电流 B. 圆环具有扩张且向右运动的趋势 C. 圆环中产生恒定的感应电流 D. 图中 a、b 两点间的电势差 2k 2 r 多项选择题 6. 高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考 场，如图所示．探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引 起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报，靠近非金属物体时则不发出警 报，则关于探测器工作原理，下列说法正确的是 ( ) A．金属探测器利用的是电磁感应现象 B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用 C．金属探测器利用的是静电感应现象 D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起 线圈中电流的变化 7．在如图所示的电路中，A1 和 A2 是两个完全相同的灯泡，线圈 L 的自感系数足够大， 电阻可以忽略不计。下列说法中正确的是（ ） A. 合上开关 S，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮 B. 断开开关 S，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭 C. 断开开关 S，A2 闪亮一下再熄灭 D. 断开开关 S，流过 A2 的电流方向向右 8．如图所示，一导线弯成直径为 d 的半圆形闭合回路．虚线 MN 右侧有磁感应强度 为 B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度 v 向右匀速进入磁场， 直径 CD 始终与 MN 垂直．从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列说法中正 确的是 ( ) A．感应电流方向为逆时针方向 B．CD 段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值 Emax＝Bdv D．感应电动势的平均值 E＝1 8 πBdv 9．两根电阻不计的光滑平行金属导轨，竖直放置，导轨的下端接有电阻 R，导轨平 面处在匀强磁场中，磁场方向如图所示，质量为 m，电阻为 r 的金属棒 ab，在与棒 垂直的恒力 F 作用下，沿导轨匀速上滑了 h 高度，在这个过程中（ ） A. 作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零 B. 恒力 F 与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增加量 C. 克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热 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 10．如图所示，在水平界面 MN、PQ、JK 之间，分布着两个匀强磁场区域 1 和 2，两 个区域的磁场磁感应强度大小都为 B，方向相反且都垂直于纸面，两个区域的高度 都为l ，宽度无限。一质量为 m、电阻为 R、边长也为l 的单匝正方形导线框 abcd， 从磁场上方某处竖直自由下落，ab 边保持水平且线框 不发生转动。当 ab 边刚进入区域 1 时，线框恰开始做匀速运动； 当 ab 边下落到区域 2 的中间位置时，线框的速度大小为 2v 。 已知重力加速度大小为 g，则（ ） A. ab 边刚进入区域 1 时做匀速运动的速度大小 1 2 2 mgRv B l  B. 线框 ab 边下落到区域 2 中间位置时速度 2 2 2 mgRv B l  C. 当 ab 边刚进入磁场区域 2 时，线框的加速度大小为 3g D. 线框从 ab 边进入区域 1 到 ab 边下落到区域 2 中间位置的过程中产生的总热量 2 2 3 1 2 2Q mgl mv  二、填空题：本大题共 4 小题，每小题 5 分，满分 20 分． 11．如图所示，在光滑水平面上的虚线左侧有垂直于纸面向里的匀强磁 场，右侧是无磁场空间． 将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位 置以同样的速度 v 向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质 导线的横截面积之比是 1：2．则拉出过程中通过导线某一横截面的电荷 量之比是 ，线框中产生的电热之比为 。 12．如图所示，电阻不计的“∠”形导轨 ADC 垂直于磁场固定在匀强磁场 中，电阻与长度成正比的导体棒 MN 与导轨保持良好接触并向右匀速运动， 则导体棒与导轨组成的闭合回路中的感应电动势_________（填“增 大”“不变”或“减小”），感应电流_______（填“增大”“不变”或“减小”）。 13．如图所示，匀强磁场的宽度为 d，一正方形金属线框 abcd 的边长为 L， 且 L＞d，线框平面与磁场垂直，bc 边与磁场边界平行。线框以垂直于磁场 边界的速度 v 匀速通过磁场区域，则线框进入磁场时产生感应电流的方向是 ________方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；从进入磁场区域，到完全 离开磁场区域的过程中，线框中存在感应电流的时间为__________。 14．如图所示，A 和 B 都是铝环，环 A 是闭合的，环 B 是断开的，两环分别固定 在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。 （1）用磁铁的 N 极靠近 环，横梁会绕中间的支点转动；(选填“A”或“B”) （2）用磁铁的 N 极靠近 A 环，A 环会有 方向的电流产生。(选填“顺时针” 或“逆时针”) 三、计算题：本大题共 3 小题，满分 30 分． 15．（10 分）截面积为 0.2m2 的 100 匝圆形线圈 A 处在匀强磁场中，磁场方向垂直 线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按 =0.02T/s 的规律均匀减小，开始时 S 未闭合．R1=4Ω，R2=6Ω，C=30µF，线圈内阻不计．求： （1）S 闭合后，通过 R2 的电流大小； （2）S 闭合后一段时间又断开，则 S 切断后通过 R2 的电量是多少？ 16．（10 分）如图所示，水平平行放置的两根长直光滑导电轨道 MN 与 PN 上放有一 根直导线 ab，ab 和导轨垂直，轨宽 20cm，ab 电阻为 0.02Ω，导轨处于竖直向下的 磁场中，B=0.2T，电阻 R=0.03Ω，其它线路电阻不计，ab 质量为 0.1kg．电键断开， ab 从静止开始在水平外力 F 作用下沿轨道滑动， （1）当 ab 速度为 10m/s 时闭合电键 S，ab 恰好以 10m/s 速度匀速滑动，水平拉力 F 应为多大？此时 ab 间电压为多少？并说明哪端电势高？ （2）在 ab 以 10m/s 速度匀速滑动的某时刻撤去外力，S 仍闭合，那么此时开始直 至最终静止，R 上产生多少热量？ 17 . (10 分) 如图所示，一矩形金属框架与水平面成角θ＝37°，宽 L＝0.4 m，上、 下两端各有一个电阻 R0＝2 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于 金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度 B＝1.0 T．ab 为金属杆， 与框架良好接触，其质量 m＝0.1 kg，电阻 r＝1.0 Ω，杆与框架的动摩擦因数 μ＝0.5.杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻 R0 产生的热量 Q0＝0.5 J(取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8)．求： (1)流过 R0 的最大电流； (2)从开始到速度最大的过程中 ab 杆沿斜面下滑的距离； 高二实验班物理参考答案 一、选择题（每小题 5 分，共 50 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C D A C AD AB AD AB AC 二、填空题：(20 分) 11. 1：2，1：2 12． 增大 不变 13． 逆时针 14. （1）A 环（2）逆时针 三、计算题（共 30 分） 15. （10 分）(1) 0.04A (2) 解 ：（ 1 ） 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 大 小 ， 故 流 过 的 电 流 为 (2) 切 断 后 ， 流 过 的 电 量 就 是 电 容 器 所 带 的 电 量 ， 故 16. 解：（1）闭合开关 S，当 ab 速度达到 10m/s 做匀速直线运动时，产生的感应 电动势为： E=BLv=0.2×0.2×10V=0.4V 感应电流为：I= = A=8A 要使 ab 保持匀速直线运动，水平拉力与安培力必须平衡，则水平拉力为： F=F 安=BIL=0.2×8×0.2N=0.32N 据右手定则判断知 a 端的电势比 b 端的高，则 ab 间电压为 U=IR=8×0.03V=0.24V （2）撤去外力 F，根据能量守恒定律得： 电路中产生的总热量为：Q= = ×0.1×102J=5J 根据焦耳定律得： R 上能产生的焦耳热为 QR= Q= ×5J=3J 17．解析：(1)当满足 BIL＋μmgcos θ＝mgsin θ时， ab 中有最大电流 Im，则 Im＝（sin θ－μcos θ）mgBL ＝（0.6－0.5×0.8）×0.1×101.0×0.4 A＝0.5 A 流过 R0 的最大电流为 I0＝Im2 ＝0.25 A (2) Em＝ImR 总＝0.5×2 V＝1.0 V 此时杆的速度为 vm＝EmBl＝ 1.01.0×0.4 m/s＝2.5 m/s Q 总＝4Q0＝2 J， 由动能定理得 mgxsin θ－μmgxcos θ－Q 总＝12mv2m－0 求得杆下滑的距离 x＝2m ＋2Q 总2mg（sin θ－μcos θ）＝ 0.1×2.52＋2×22×0.1×10×（0.6－0.5×0.8） m ＝11.56 m