2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二12月月考物理试题

2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二12月月考物理试题

大石桥二高中2017-2018学年度上学期12月月考 高二物理科试卷 时间：90分钟 满分：100分 ‎ 第I卷 一、选择题（本题共12小题, 每小题4分，共48分，1--8题为单选，每个小题只有一个正确答案；9--12题为多选。）‎ ‎1、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为 ‎　　　　　 　　‎ A. 3 B. 1 C. 2 D. 4‎ ‎2、 图中电感线圈的直流电阻为，小灯泡的电阻为，小量程电流表、的内阻不计，当开关闭合且稳定后，电流表、的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央），则当开关断开时，下列说法中正确的是 A. 、的指针都立即回到零点 B. 缓慢回到零点，立即左偏，然后缓慢回到零点 C. 立即回到零点，缓慢回到零点 D. 立即回到零点，缓慢回到零点 ‎3、 如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为 ‎。同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为。一束电子以大小为的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则、、之间的关系应该是 A. B.  C.  D. ‎ ‎4、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 ‎5、 如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是 ‎  ‎ A． A B． 5A C． A D． 3.5A ‎6、如图所示的电路中,电源电动势为E,线圈L的电阻不计。以下判断正确的是 A.闭合开关S,稳定后,电容器两端电压为E B.闭合开关S,稳定后,电容器的a极带正电 C.断开开关S的瞬间,电容器的a极板将带正电 D.断开开关S的瞬间,电容器的a极板将带负电 ‎7、如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则下列说法错误的是 A.磁铁对桌面的压力减少 B. 磁铁对桌面的压力增大 C.桌面对磁铁没有摩擦力 D.磁铁所受的合力不变 ‎8．如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法不正确的是 A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 ‎9、 如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合（彼此绝缘），下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是 A. A B. B C. C D.D ‎10、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场．若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则 ‎ ‎ ‎ ‎ A．线圈中0时刻感应电动势最小 B．线圈中C时刻感应电动势为零 C．线圈中C时刻感应电动势最大 D．线圈从0至C时间内平均感应电动势为0.4 V ‎11、如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．恒力F做的功等于电路产生的电能 B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能 D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 ‎12、 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为。一直角三角形导线框abc（bc边的长度为）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中线框中感应电流I、bc两端的电势差Ubc、bc边受到的安培力的大小与线框移动的距离 x的关系图像正确的是（  ）。‎ A.  B.  C. D. ‎ ‎ ‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、 填空题（共12分，每空2分）‎ ‎13、（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为     mm；‎ ‎（2）用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，如图乙所示，此示为     mm。‎ ‎ ‎ ‎ 14、 某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象。‎ ‎（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向     （选填“相同”或“相反”）。‎ ‎（2）该同学发现：在原线圈A放在副线圈B中的情况下，将开关接通的瞬间电流计指针向左偏转，则开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中，电流计指针将     （选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。若要看到电流计指针向右偏，请你说出两种具体做法：①     ；②     。‎ 三、计算题（本题共3小题，共40分，15题12分，16题14分，17题14分.要有必要的步骤、公式和文字说明，只写答案不得分）.‎ ‎15、（12分)如图所示的电路中，电源的电动势，内阻未知，，，为规格“，”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：‎ ‎（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；‎ ‎（2）电源的内阻；‎ ‎（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率。‎ ‎16、 (14分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h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边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时:‎ ‎ ‎ ‎(1)求线框中产生的感应电动势大小； ‎ ‎(2)求c、d两点间的电势差大小；‎ ‎(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.‎ ‎ 17、(14分) 如图所示，导体棒ab质量m1=0.1kg，，电阻，长度L=0.4m，横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数为0.2，MM'、NN'相互平行，相距0.4m，电阻不计且足够长。连接两导轨的金属杆MN电阻。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM'、NN'保持良好接触。当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。‎ ‎（1）求框架开始运动时ab速度的大小；‎ ‎（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量量，求该过程ab位移的大小；‎ ‎（3）从ab开始运动到框架开始运动，共经历多少时间。‎ ‎ ‎ 大石桥二高中2017-2018学年度上学期12月月考 高二物理科试卷答案 一、1. B 2. B 3.A 4.D 5. A 6. C 7. A 8.C ‎9、CD 10.　BD 11.　CD 12、BC 详解 ‎1、解析:因为两次线圈内磁通量的变化量相同,所用时间相同,所以由法拉第电磁感应定律可判断B正确。‎ 答案:B ‎2、 解析:开关断开时，电感中电流不会突然减小为零，其产生的自感电动势相当于电源，阻碍电流减小，并与小灯、、构成串联回路，中电流方向与开关闭合时一致，中电流方向与开关闭合时相反（立即左偏）；随着电感自感效应的减弱，回路中电流逐渐趋近于零，故B项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为B。‎ ‎3、 解析:电子进入平行板间，受到竖直向上的电场力和竖直向下的洛伦兹力，要想使电子在两板间能沿虚线运动，电场力和洛伦兹力二力平衡，则有   ，得，故A项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为A。‎ ‎ ‎ ‎4、解析:设线框ab、bc的长度分别为L1、L2,线框的电阻为R,线框进入磁场过程中,产生的感应电动势分别为 E1=BL1v,E2=BL2v,‎ 产生的热量Q1=t1=、Q2=t2=,故 Q1>Q2;‎ 通过线框横截面的电荷量 q=It 故q1=q2,选项D 答案D ‎ 5、解析 根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值。 设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R则,解得 故选A 考点：交变电流有效值的计算 点评：求交流电的有效值，往往根据电流的热效应，由有效值的定义求解 ‎ 6、解析:闭合开关S,稳定后,由于线圈L的直流电阻为零,所以线圈两端电压为零,又因为电容器与线圈并联,所以电容器两端电压也为零,选项A、B错误;断开S的瞬间,线圈L中电流减小,线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势,并作用在电容器上,所以,此时电容器a极板将带正电,b极板将带负电,选项C正确,D错误。‎ 答案:C ‎7、答案详解 A 正确率: 38%, 易错项: B 解析:‎ 试题分析：磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的；电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线受到的“安培力”方向竖直向上，且在水平方向上不受力。‎ 选项分析：‎ A、B项，物体间力的作用是相互的，导线受到的“安培力”方向竖直向上，则导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的，因此磁铁对水平桌面的压力增大，即A项错误，故选择A项，B项正确，故不选择B项。‎ C项，导线在水平方向上不受到磁铁的作用力，故磁铁在水平方向上也不会受到导线的反作用力，且磁铁受力平衡，所以不会受到摩擦力，即C项正确，故不选择C项。‎ D项，磁铁始终处于平衡状态，即合力始终为零，即D项正确，故不选择D项。‎ 综上所述，本题正确答案为A。‎ ‎ ‎ ‎8、【解析】　根据右手定则可判断靠近圆心处电势高，选项A正确；圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线，相当于电源，其他部分相当于外电路，根据左手定则，圆盘所受安培力与运动方向相反，磁场越强，安培力越大，故所加磁场越强越易使圆盘停止转动，选项B正确；磁场反向，安培力仍阻碍圆盘转动，选项C错误；若所加磁场穿过整个圆盘，整个圆盘相当于电源，不存在外电路，没有电流，所以圆盘不受安培力而匀速转动，选项D正确．‎ ‎【答案】　C ‎9、CD解析:‎ 过程分析：利用安培定则判断出通电直导线产生的磁场如图，根据法拉第电磁感应定律，只有穿过闭合回路的磁通量发生变化，才有感应电流产生。‎ 选项分析：‎ A项，根据通电直导线产生的磁场特点可知，断电前后穿过回路的磁通量都为零，没有变化，故A项错误。‎ B项，回路平面与磁场平行，没有磁感线穿过回路，因此回路磁通量始终为零，没有变化，故B项错误。‎ C项，根据通电直导线产生的磁场特点可知，断电前后穿过回路的磁通量向里减小，故C项正确。‎ D项，根据通电直导线产生的磁场特点可知，断电前后穿过回路的磁通量向外减小，故D项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为CD。‎ ‎10、【解析】　感应电动势E＝，而磁通量变化率是Φt图线的切线斜率，当t＝0时Φ＝0，但≠0.若求平均感应电动势，则用ΔΦ与Δt的比值去求．‎ ‎【答案】　BD ‎11、【解析】　沿水平方向，ab棒受向右的恒力F、向左的摩擦力Ff和安培力F安，随棒速度的增大，安培力增大，合力F－Ff－F安减小，但速度在增大，最终可能达到最大速度．从功能关系来看，棒克服安培力做功等于其他形式的能转化成的电能，故A、B错误，C正确；由动能定理知，恒力F、安培力和摩擦力三者的合力做的功等于金属棒动能的增加量，D正确；也可从能量守恒角度进行判定，即恒力F做的功等于电路中产生的电能、因摩擦而产生的内能及棒动能的增加之和．‎ ‎【答案】　CD ‎12、答案BC ‎ 解析 选项分析：‎ A、B项，根据楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以在导线框在进入磁场时磁通量增大，故感应电流方向为逆时针为正，离开磁场时磁通量减小，故感应电流方向为顺时针为负。在线框进入磁场时，线框切割磁感线的等效长度增大，所以根据感应电流从零开始逐渐增大，在线框移出磁场时，感应电流方向改变，线框切割磁感线的等效长度逐渐增大，所以感应电流从零不断增大，故A项错误，B项正确。‎ C项，根据上述电流方向的分析，所以bc两端的电势差应该先负后正，且变化趋势与电流的变化相同，故C项正确。‎ D项，在进入磁场和离开磁场的过程中，不仅感应电流的大小发生变化，同时bc段在磁场中受到安培力的长度也时刻在发生变化，故bc边受到的安培力不应该为比例变化，应该为抛物线类型的变化趋势，故D项错误。‎ 综上所述，本题正确答案为BC。‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、填空题（共12分，每空2分）‎ ‎13、（1）6.125     ......2分 ‎（2）61.70     ......2分 解析:‎ 问题求解：‎ ‎（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为。‎ ‎（2）游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：。‎ ‎14、答案详解 ‎（1）相反 ‎（2）左偏；滑动变阻器滑片向左滑动；断开开关瞬间 解析:‎ 问题求解：‎ ‎（1）闭合开关的瞬间，线圈A产生磁场，根据楞次定律，线圈B将产生阻碍线圈A磁场变化的磁场，因此线圈B的电流与原线圈电流方向相反。‎ ‎（2）由题意知，将开关接通的瞬间，线圈A中磁场增大，电流计指针向左偏转，说明线圈A磁场增大时，电流计指针向左偏转。P快速向接线柱C移动过程中，电阻减小，电流增大，线圈A中的磁场变大，因此电流计向左偏。若要看到电流计指针向右偏，即让线圈A的磁场减小即可，因此可以滑动变阻器滑片向左滑动，使电流减小，线圈A磁场也减小；也可以断开开关，线圈A电流骤减，也能使电流计指针右偏。‎ 三、计算题 ‎ 15、答案详解 ‎ （1）灯泡的额定电流，灯丝电阻 ‎（2）断开S时，灯正常发光，即，根据闭合电路欧姆定律 ‎，解得。‎ ‎（3）闭合S时，设外电路总电阻为，‎ 所以 灯的实际功率为 解析:‎ 问题求解：‎ ‎（1）由公式即可求出小灯泡的额定电流，由公式即可求出小灯泡的电阻。‎ ‎（2）断开S时，灯正常发光，通过的电流为额定电流，根据闭合电路欧姆定律即可求解出内阻。‎ ‎（3）闭合S时，求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出电流和电压，从而求出实际功率。‎ ‎16、答案详解 ‎(1)CD边刚进入磁场时,根据动能定理: 根据法拉第电磁感应定律: (2)此时线框中电流为: cd两点间的电势差为: (3)安培力: 根据牛顿第二定律 由得下落高度满足: 答:‎ ‎(1)线框中产生的感应电动势大小; (2)cd两点间的电势差大小; (3)若此时线框加速度恰好为零,线框下落的高度h所应满足的条件; ‎ 解析:‎ ‎(1)线框先自由下落,由高度h求得速度v,由求解感应电动势的大小. (2)cd两点间的电势差大小等于外电压,等于. (3)若此时线框加速度恰好为零,线框所受的安培力与重力平衡,推导出安培力表达式,由平衡条件求解h.‎ ‎ ‎ ‎ 17、答案 ‎(14分) 框架刚要运动时ab中的感应电动势：，MN中电流：，MN受到的安培力：，对框架，摩擦力：，由上述各式代入数据解得：‎ ‎（2）闭合回路中产生的总热量：，由能量守恒定律，得：，代入数据解得：‎ ‎（3）ab加速过程中：，取极短时间间隔：，即：，对整个过程求和：，，代入数据得：‎ 解析 问题求解：‎ ‎（1）ab切割磁感线产生感应电流，使框架受到安培力的作用，当安培力大于摩擦力时线框开始运动，求出此时ab的速度。‎ ‎（2）根据MN上产生的热量可以求得ab上的焦耳热，对该过程运用能量守恒求出ab的位移。‎ ‎（3）运用动量定理和冲量与动量之间的变化关系求时间。‎ ‎ ‎