2017-2018学年河南省南阳一中高二上学期第三次月考物理试题

2017-2018学年河南省南阳一中高二上学期第三次月考物理试题

河南省南阳市一中2017-2018学年高二上学期第三次月考 物理 一、选择题（每题4分，共48分）‎ ‎1．某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流的方向是 A．a→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b ‎2．如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时 A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 ‎3．一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，和为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向左运动的是 A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时 ‎4．在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R，闭合开关S后，调整R，使和发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I，然后断开S，若时刻再闭合S，则在前后的一小段时间内，正确反映流过的电流、流过的电流随时间t变化的图像是 ‎5．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，虽经多次重负，仍未见老师演示时出现小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因，你认为最由可能造成小灯泡未闪亮的原因是 A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大 C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大 ‎6．如图所示，线圈内有理想边界的磁场，开关闭合，当磁感应强度均匀减小时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电荷量为q，线圈面积为S，则下列判断中正确的是 A．带电微粒带负电 B．线圈内磁感应强度的变化率为 C．当下极板向上移动时，带电微粒将向上运动 D．当开关断开时，带电微粒将做自由落体运动 ‎7．如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°‎ 的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除了电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态，规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0~t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图像的是 ‎8．如图所示，圆环a和圆环b的半径之比为2：1，两环用同样粗细，同种材料制成的导线连成闭合回路，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定，则在a、b环分别单独置于磁场中的两种情况下，M、N两点的电势差之比为 A．4：1 B．1：4 C．2：1 D．1：2‎ ‎9．如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是 A． B．‎ C． D．‎ ‎10．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置．t=0时，将开关S由1掷到2．Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是 ‎11．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和不等于 A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量 ‎12．如图所示是磁悬浮列车运行原理模型，两根平行绝缘直导轨间距为L，宽度相同的磁场磁感应强度，方向相反，并且以速度v同时沿直导轨向右匀速运动．导轨上金属框ab边长为L，ab边长与磁场宽度相同，电阻为R，运动时受到的阻力为Ff，则金属框运动的最大速度表达式为 A． B．‎ C． D．‎ 三、计算题 ‎13．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，总电阻为R，总质量为m，将其置于磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场上方某处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与磁场的水平边界面平行，当cd边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，求线框下落的高度h。‎ ‎14．如图（a）所示，面积S=0.2m2、匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω的线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面，图（a）中的传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”，试回答下列问题：‎ ‎（1）设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过理想电流表的电流方向．‎ ‎（2）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图（b）中的t0最小值是多少？‎ ‎15．如图所示，水平放置的平行轨道M、N间接有一阻值为R=0.128Ω的电阻，轨道宽为L=0.8m，轨道上搭一金属棒ab，其质量m=0.4kg，ab与轨道间动摩擦因数为0.5，除R外其余电阻不计，垂直于轨道的匀强磁场的磁感应强度为B=2T，ab在一电动机的牵引下由静止开始运动，经过t=2s，ab运动了1.2m，刚好达到最大速度．此过程中电动机的平均输出功率为8W，求：该过程中电阻R上消耗的电能．（g=10m/s2）‎ ‎16．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直与导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图（a）所示．用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v-t图象如图（b）所示．g=10m/s2，导轨足够长．求：‎ ‎（1）恒力F的大小；‎ ‎（2）金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小；‎ ‎（3）根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量（已知在前0.8s内杆的位移为1.12m）．‎ ‎17．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上，绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m，以MN的中点O为原点，OP为x轴建立一维坐标系Ox，一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3m，质量m为1kg，电阻R为0.3Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好），g取10m/s2．‎ ‎（1）求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x=0.8m处电势差UCD；‎ ‎（2）推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式；‎ ‎（3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热．‎ 参考答案 ‎1D 2A 3C 4B 5C 6BC 7D 8C 9D 10ABC 11BCD 12C ‎13、线框所受安培力，根据牛顿第二定律可得，根据a=0‎ 联立解得 ‎14、（1）向右 ‎（2）滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为，故电源电动势的最大值 由法拉第电磁感应定律可得，解得 ‎15、当电动机提供的牵引力等于导体棒所受安培力与滑动摩擦力之和时，速度最大为 ‎，由题意可知此时电动机输出功率最大 故有，解得 解得（负值舍去）‎ 全过程，由能的转化和守恒可得，解得 ‎16、（1）对金属杆受力分析如图所示，v-t图像可知导轨最后匀速运动且 即①，②，③‎ 联立解得 ‎（2）对金属杆由牛顿第二定律可得 解得 ‎（3）设在前0.5s内电阻上产生的热量为Q，则由功能关系可得 由v-t图像可知0.8s时速度v=2.2m/s，‎ 解得 ‎17、（1）金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势，（），解得E=1.5V（D点电势高）‎ 当x=0.8m时，金属杆在导轨教案的电势差为零，设此时杆在导轨外的长度为，则得，解得 由楞次定律判断D点电势高，故CD两端电势差 ‎（2）杆在导轨间的长度l与位置x的关系是，对应的电阻为 电流 杆受安培力 根据平均条件可得，‎ ‎（3）外力F所做的功等于F-x图线下所围成的面积，即 而杆的重力势能增加量，‎ 故全过程产生的焦耳热