2017-2018学年山东省寿光现代中学高二12月月考物理试题 Word版

2017-2018学年山东省寿光现代中学高二12月月考物理试题 Word版

一、选择题：1~5题为单选题，6~10题多项选择题 ‎1．如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处电势为 A．若飞机从西往东飞，‎ B．若飞行从东往西飞，‎ C．若飞机从南往北飞，‎ D．若飞机从北往南非，‎ ‎2．如图所示，线框由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线框有一半在磁场中）时，加速度关系为 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎3．宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知 A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 B．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 ‎4．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L，电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v-t图象中，可能正确描述上述过程的是 A． B．‎ C． D．‎ ‎5．如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将 A．沿顺时针方向运动 B．沿逆时针方向运动 C．在原位置附近往复运动 D．仍然保持静止状态 ‎6．如图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，则线圈产生的感应电动势的情况为 A．0时刻电动势最大 B．0时刻电动势为零 C．t1时刻磁通量的变化率等于零 D．t1～t2时间内电动势增大 ‎7．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，PQ所做的运动可能是 A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动 C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动 ‎8．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，和 是两个相同的灯泡，若电键S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开电键S，则（　　）‎ A．电键S闭合时，灯泡、同时亮，然后会变暗直到不亮 B．电键S闭合时，灯泡很亮，逐渐变亮，最后一样亮 C．电键S断开时，灯泡随之熄灭，而会亮一下后才熄灭 D．电键S断开时，灯泡随之熄灭，而会闪亮一下后才熄灭 ‎9．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是 A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 ‎10．如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，，导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg．现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止，已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取10m/s2，则（　　）‎ A．ab棒向上运动的速度为1m/s B．ab棒受到的拉力大小为0.2N C．在2s时间内，拉力做功为0.4J D．在2s时间内，ab棒上产生的焦耳热为0.4J 二、填空题 ‎11．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，方向垂直于平行轨道所在平面，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_____________。‎ ‎12．一个100匝的闭合圆形线圈，总电阻为15.0Ω，面积为50cm2，放在匀强磁场中，线圈平面根据磁感线方向垂直，匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）所示．设t=0时，B的方向如图（a）所示，垂直于纸面向里．则线圈在0～4×10-3s内的平均感应电动势的大小是___________；在2s内线圈中产生的热量是___________．‎ 三、计算题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ‎13．如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线，已知直导线长为 L，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，‎ ‎（1）若通电直导线在斜面上静止不动，则匀强磁场的磁感应强度的最小值是多少？，方向如何？‎ ‎（2）如果通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感应强度的最小值是多少，方向如何？‎ ‎14．如图所示，bacd为静止于水平面上宽度为L=0.4m；而长度足够长的U形金属滑轨，ac边接有电阻R=1Ω，其他部分电阻不计．ef为一可在滑轨平面上滑动，质量为m=0.1kg、电阻也为R=1Ω的均匀导体棒．整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，忽略所有摩擦．若ef杆以恒定的加速度a=2m/s2由静止开始做匀加速运动则：‎ ‎（1）第5s末，回路中的电流多大？‎ ‎（2）第5s末，作用在ef杆上的水平外力多大？‎ ‎15．如图所示，匝数N=100匝，截面积S=0.2m2，电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t（T）的规律变化，处于磁场外的电阻R1=3.5Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，开关S开始时未闭合，求：‎ ‎（1）闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；‎ ‎（2）闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？‎ ‎16．如图所示，在真空中板间r=3.0×10-2m的圆形区域内，有磁感应强度B=0.2T，方向如图的匀强磁场，一批带正电的粒子以初速度v0=1.0×106m/s，从磁场边界上直径ab的一端a沿着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向都垂直，该粒子的比荷为，不计粒子重力．求：‎ ‎（1）粒子的轨迹半径；‎ ‎（2）粒子在磁场中运动的最长时间；‎ ‎（3）若射入磁场的速度改为，其他条件不变，试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ 参考答案 ‎1D ‎2B【解析】线框在A、C位置时只受重力作用，加速度，线框在B、D位置时均受两个力作用，其中安培力向上，重力向下，由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小为，又线框在D点时速度大于B点速度，即，所以，因此加速度的关系为，B正确；‎ ‎3B ‎4D【解析】导线框刚进入磁场时速度设为，此时产生的感应电动势，感应电流，线框受到的安培力，由牛顿第二定律可得，由楞次定律可知线框开始减速，随v减小，其加速度a减小，故进入磁场时做加速度减小的减速运动，当线框全部进入磁场时开始做匀速运动，在处磁场的过程中，仍做加速度减小的减速运动，故D正确。‎ ‎5A 6AC 7BC 8A 9AB ‎10BD【解析】cd棒受到的安培力等于它的重力，，解得v=2m/s，A错误；ab棒受到向下的重力G和向下的安培力F，则ab棒受到的拉力，B正确；在2s内拉力做的功，，C错误；在2s内ab棒上产生的热量，D正确；‎ ‎11、‎ ‎12、75；750J ‎13、（1）导线受重力、支持力和安培力处于平衡，当安培力方向沿斜面向上时，安培力最小，有：．则．‎ 根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直斜面向上． ‎ ‎（2）当通电导线对斜面无压力时，重力和安培力平衡，有：‎ 解得，根据左手定则，磁感应强度的方向水平向左．‎ ‎14、（1）‎ ‎（2）‎ ‎15、（1）由题给条件可知磁感应强度的变化率为：‎ 故回路产生的电动势为：‎ 感应电流：‎ 由闭合电路欧姆定律有：‎ 故R2消耗的电功率：‎ ‎（2）S合时：，充电电量：‎ S开时：放电，放电的电量：，即为S断开后通过R2的电荷量．‎ ‎16、（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：，解得：．‎ ‎（2）由于R＞r，要使粒子在磁场中运动的时间最长，则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弧长最长， 从图甲中可以看出，以直径ab为弦、R为半径所作的圆周，粒子运动时间最长， 粒子做圆周运动的周期，粒子的最长运动时间，‎ 又，解得：． ‎ ‎（3）速度改为时，粒子的轨道半径，粒子在磁场中可能出现的区域：如图中以Oa为直径的半圆及以a为圆心、Oa为半径的圆与磁场相交的部分，如图所示．‎ ‎ ‎