2020学年高二物理下学期第一次月考试题 人教 新目标版

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‎2019学年高二物理下学期第一次月考试题 一单项选择题(每题3分，共24分）‎ ‎1．关于感应电流，下列说法中正确的是(　C　)‎ A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生 C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 D．只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 ‎2.三角形导线框abc固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向,下列i-t图象中正确的是(　B　)‎ ‎3.矩形线圈abcd，长ab＝20 cm，宽bc＝10 cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5 Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则(　D　) ‎ A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化 B．线圈回路中产生的感应电流为0.2 A C．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 N - 10 -‎ D．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J ‎4．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是(D )‎ A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 ‎5.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　)‎ A．Q1>Q2，q1＝q2　　 B．Q1>Q2，q1>q2‎ C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2‎ ‎6.如图所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零刻度在表盘中央的两相同的电流表。当开关S闭合时，电流表G1、G2的指针都偏向右方，那么当断开开关S时，将出现的现象是(D　　)‎ A．G1和G2指针都立即回到零点 - 10 -‎ B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 ‎ C．G1指针缓慢地回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D．G2指针缓慢地回到零点，而G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 ‎7.某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图所示．如果此线圈和一个R＝100 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列叙述正确的是 (　B　)‎ A．交变电流的周期为0.02 s B．交变电流的最大值为1 A C．交变电流的有效值为1 A D．电阻R两端的最大电压为141 V ‎8.如图所示是一交变电流随时间而变化的图像，此交变电流的有效值是(　B　)‎ A．5 A B．5 A C．3.5 A D．3.5 A 二．多项选择题（每题5分不全得3分，共20分）‎ ‎9．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是 A．磁感应强度的大小为0.5 T - 10 -‎ B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N ‎【答案】BC ‎10.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是(　　)‎ A．ab受到的拉力大小为2 N B．ab向上运动的速度为2 m/s C．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能 D．在2 s内，拉力做功为0.6 J 答案：　BC ‎11．如图所示， 电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则(　AD　)‎ 图甲　　　　　　　图乙 A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗 ‎12．如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是(ACD)‎ - 10 -‎ A．导线圈中产生的是交变电流 B．在t＝2.5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V C．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C D．在t＝1 s时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W 三．计算题（13、14、15每题8分，16、17每题10分，18题12分，共56分）‎ ‎13．如图所示，线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，与外电阻R＝9 Ω相连．当线圈在B＝ T 的匀强磁场中绕OO′以转速n＝300 r/min匀速转动时，求：‎ ‎(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；‎ ‎(2)两电表的示数；‎ ‎14．如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求：‎ ‎(1)电阻R消耗的功率；‎ ‎(2)水平外力的大小．‎ - 10 -‎ ‎15.如图所示，正方形导线框abcd的质量为m，边长为l，导线框的总电阻为R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平．磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面竖直距离为l，已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)cd边刚进入磁场时导线框的速度大小；‎ ‎(2)从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功．‎ ‎16.如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值的电阻，导轨间距为，电阻，长约的均匀金属杆AB水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数，导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为 - 10 -‎ ‎，今让金属杆AB由静止开始下滑，从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量，求：‎ ‎(1)杆AB下滑的最大速度；‎ ‎(2)杆AB从静止开始到匀速运动位移的大小；‎ ‎(3)从静止开始到杆AB匀速运动过程R上产生的热量；‎ 17. 如图所示,倾斜角=300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与宽度相同的光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,磁感应强度B1的大小未知,方向水平向右;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg电阻均为R=0.5的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2. (1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小; (2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量; ‎ - 10 -‎ ‎18.如图所示，光滑平行金属导轨相距L=30 cm，电阻不计．ab是电阻为0.3 Ω的金属棒，可沿导轨滑动．电阻R为0.1 Ω. 与导轨相连的平行金属板A、B相距d=6 cm，.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A、B板间做半径为r=2 cm的匀速圆周运动，速率也是v.试求速率v的大小．‎ - 10 -‎ 答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ C B D D A D B B ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ BC BC AD ACD ‎13.（1）e＝100sin 10πt V　(2)5 A 45 V　 ‎ ‎14.解析：(1)导体切割磁感线运动产生的电动势为E＝BLv，‎ 根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为I＝，‎ 电阻R消耗的功率为P＝I2R，联立可得P＝.‎ ‎(2)对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F安＋μmg＝F， F安＝BIl＝B··l，故F＝＋μmg.‎ ‎15.解析：(1)设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程中产生的感应电动势为E＝Blv，‎ 根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为I＝，‎ 导线框受到的安培力为F安＝BIl＝.‎ 因cd刚进入磁场时，框做匀速，所以有F安＝mg，以上各式联立得：v＝.‎ ‎(2)导线框ab刚进入磁场时，cd边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动，导线框穿过磁场的整个过程中，其动能不变．‎ 设导线框克服安培力做功为W安，根据动能定理有2 mgl－W安＝0，解得：W安＝2mgl.‎ ‎16.解:(1)AB杆为研究对象其受力如图 AB下滑的最大速度,加速度为零知①        ② 其中③ ④ ⑤ ⑥ 联立上面①②③④⑤⑥计算得出 (2)静止开始到运速运动过程中⑦ ⑧ ⑨ ‎ - 10 -‎ 联立⑦⑧⑨可以知道而 所以 电阻发热和为,由能量守恒可以知道由能量守恒可以知道  联立上式 17.解:(1)cd棒匀速运动时速度最大,设为,棒中感应电动势为E,电流为I, 感应电动势为:,电流为:, 由平衡条件得:,代入数据计算得出:; (2)设cd从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t,通过的距离为x,cd棒中平均感应电动势为,平均电流为,通过cd棒横截面的电荷量为q, 由能量守恒定律得:, 电动势为:,电流为:,电荷量为:, 代入数据计算得出:;‎ ‎18.【解析】　设磁感应强度为B，平行板AB间距为d，ab杆的有效长度为L，带电粒子质量为m，带电荷量为q，‎ 因为E＝BLv 所以Uab＝UAB＝＝×0.1＝Blv 带电粒子在A、B板间能做匀速圆周运动，则mg＝Eq＝q 所以m＝ 带电粒子做圆周运动的半径r＝＝＝ v＝ ＝0.4 m/s 袁佳慧13、16题 齐欣15、17题 任仲会14、18题 ‎ - 10 -‎