物理卷·2018届辽宁省师大附中高二12月月考（2016-12）

物理卷·2018届辽宁省师大附中高二12月月考（2016-12）

辽师大附中2016—2017学年上学期第二次模块考试 ‎ 高二物理试题 考试时间： 50分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共60分）‎ 一、选择题(本题包括15个小题，每小题4分，共60分.1到10题只有一个选项正确，对的得4分，11到15题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)‎ ‎1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )‎ A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 ‎2．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和线圈B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是(　　)‎ A．开关位置错误 B．电流表的正、负极接反 C．线圈B的接头3、4接反 D．蓄电池的正、负极接反 ‎3．如图所示，L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、开关和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当该电流的流向与箭头所示的方向相同时，电流为正，否则为负．起初开关S1和S2都处于断开状态．在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能正确表示L中的电流I随时间t变化的图线是下图中的(　　)‎ ‎4．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在外力的作用下运动时，MN在磁场的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)‎ A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右匀速运动 D．向左减速运动 ‎5．如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　　) ‎ A．始终为A→C→B→A B．先为A→C→B→A再为A→B→C→A C．始终为A→B→C→A D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A ‎6．如图，EOF和为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥，FO∥，且EO⊥OF；为∠EOF的角平分线，间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为L的正方形导线框沿方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是( )‎ ‎7．如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab与导轨垂直并保持良好接触，在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，在这个过程中(　　)‎ A．金属棒所受各力的合力所做的功大于零 B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的热量之和 C．恒力F做的功与导体棒所受重力做的功之和等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的热量之和 D．恒力F做的功与导体棒所受重力做的功之和等于电阻R上产生的热量 ‎8．如图所示，内壁光滑的塑料管弯成圆环平放在水平桌面上，环内静止一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将( )‎ A．沿逆时针方向运动 ‎ B．沿顺时针方向运动 C．在原位置附近往复运动 ‎ D．仍然保持静止状态 ‎9．如图所示，间距为d的平行导轨一端跨接一个阻值为R的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于平行金属导轨所在平面，一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流是(　　)‎ A.　　　B. C. D. ‎10．如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”形，导轨的底部水平，倾斜部分与水平面成θ角，导轨的顶端与阻值为R 的定值电阻相连，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．导体棒ab和cd均垂直于导轨放置，且与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为R，其余部分电阻不计．当导体棒cd沿底部导轨以速度v向右匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab所受的重力为mg，则(　　)‎ A．导体棒cd两端的电压为BLv B．t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为 C．导体棒cd克服安培力做功的功率为 D．导体棒ab所受的安培力为mgsinθ ‎11．如图所示，在垂直于纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内的电阻均匀的正方形导体框abcd.现将导体框分别朝两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中(　　)‎ A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的热量相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框某一横截面的电荷量相同 ‎12．如图甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝)两端A、B与一理想电压表相连．线圈内有一方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是(　　)‎ A．电压表读数为50 V B．电压表读数为150 V C．电压表“＋”接线柱接A端 D．电压表“＋”接线柱接B端 ‎13．如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入P1、P2两板间的匀强磁场中，直导线ab与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥 B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引 C．2～3 s内ab、cd导线互相吸引 D．3～4 s内ab、cd导线互相排斥 ‎14．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增大时(　　)‎ A．环A有缩小的趋势 B．环A有扩张的趋势 C．螺线管B有缩短的趋势 D．螺线管B有伸长的趋势 ‎15．两个磁感应强度均为B的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅲ，方向如图所示，两个区域中间为宽为s的无磁场区域Ⅱ，有一边长为L(L>s)、电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于Ⅰ区域，ab 边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则(　　)‎ A．当ab边刚进入磁场区域Ⅲ时，通过ab边的电流大小为，方向为a→b B．当ab边刚进入中间无磁场区域Ⅱ时，a、b两点间的电压为 C．从cd边刚进入Ⅱ区域到刚进入Ⅲ区域的过程中，回路中产生的焦耳热为(L－s)‎ D．从ab边刚进入Ⅱ区域到完全拉入Ⅲ区域过程中，拉力所做的功为(‎2L－s)‎ 第Ⅱ卷 （共40分）‎ 三、计算题（其中16题12分，17题12分，18题16分）‎ ‎16．（12分）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L＝‎0.40 m，轨道左侧连接一定值电阻，其阻值R＝0.80 Ω.将一导体棒ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导体棒ab的质量m＝‎0.10 kg，电阻r＝0.20 Ω，回路中其余电阻不计．整个电路处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向下．在水平向右的拉力F作用下，导体棒ab以加速度a＝‎2.0 m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：‎ ‎(1)5 s末的感应电动势大小；‎ ‎(2)5 s末通过定值电阻的电流的大小和方向；‎ ‎(3)5 s末作用在导体棒ab上的水平拉力F的大小．‎ ‎17．（12分） 如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内 ‎（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；‎ ‎（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。‎ ‎18．（16分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g.求 ‎(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小：‎ ‎(2)外力的功率．‎ 辽师大附中2016—2017学年上学期第二次模块考试 ‎ 高二物理试题答案 一、选择题(本题包括15个小题，每小题4分，共60分。1到10题只有一个选项正确，对的得4分，11到15题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)‎ ‎1．D 2．A 3．A 4．B　 5．C 6．B 7．D 8．B ‎ ‎9．D 10.B 11．AD 12．AC 13.BD 14.BC 15.AD 二、计算题。（其中16题12分，17题12分，18题16分）‎ ‎16．(1)2.0 V　(2)‎2.0 A　方向为d→c　(3)0.60 N ‎[解析] (1)导体棒ab由静止开始做匀加速直线运动，它在第5 s末速度为v＝at＝‎10.0 m/s 根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv＝2.0 V ‎(2)根据闭合电路欧姆定律有 I＝＝‎2.0 A 电流方向为d→c ‎(3)导体棒ab做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 F－F安＝ma 其中F安＝BIL＝0.40 N 解得F＝0.60 N ‎17．解析：⑴由图象分析可知，0至时间内 ‎ 由法拉第电磁感应定律有而 由闭合电路欧姆定律有 联立以上各式解得通过电阻上的电流大小为 ‎ 由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a ‎⑵通过电阻上的电量 通过电阻上产生的热量 ‎ 18． (1)从C端流向D端　(2)μmgωr＋ ‎[解析] (1)在Δt时间内，导体棒扫过的面积为 ΔS＝ωΔt[(2r)2－r2]①‎ 根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为 ε＝②‎ 根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端．因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端．由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足 I＝③‎ 联立①②③式得 I＝.④‎ ‎(2)在竖直方向有 mg－2N＝0⑤‎ 式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N，两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为 f＝μN⑥‎ 在Δt时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为 l1＝rωΔt⑦‎ 和 l2＝2rωΔt⑧‎ 克服摩擦力做的总功为 Wf＝f(l1＋l2)⑨‎ 在Δt时间内，消耗在电阻R上的功为 WR＝I2RΔt⑩‎ 根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt时间内做的功为 W＝Wf＋WR⑪‎ 外力的功率为 P＝⑫‎ 由④至12式得P＝μmgωr＋⑬‎