2017-2018下學(xué)期金太陽5月份高二年級(jí)期中考試物理(B)(解析版)

2017-2018下學(xué)期金太陽5月份高二年級(jí)期中考試物理（B）（解析版一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分）1．如圖1所示，把一條長(zhǎng)約10m的電線的兩端連接在一個(gè)靈敏電流表的兩個(gè)接線柱上，形成閉合回路C.南北方向D.南偏東45?！窘馕觥康卮艌?chǎng)的方向是由南指向北，當(dāng)電線垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，即當(dāng)電線沿東西方向放置時(shí)，感應(yīng)電流最大，靈敏電流表的示數(shù)最大，本題應(yīng)選A.【答案】A2.（2018?濱州高二檢測(cè)）如圖2虛線所示的范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，矩形線框abed沿水平方向并自左向右勻速通過磁場(chǎng).當(dāng)線框通過圖中①、②、③位置時(shí)，線框內(nèi)的感應(yīng)電流分別為]、i2、2；，則（）圖2A.i1>i3，i2=0B.i]Vi3，i2=0C./=i<iD./=i，/=0132132【解析】根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件：穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，所以當(dāng)線圈完全進(jìn)入時(shí)，線圈中沒有感應(yīng)電流.因此i2=0.而線圈正在進(jìn)入磁場(chǎng)與正在離開磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，所以片、i3都不等于零.E再根據(jù)切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E=BLv與I=R可得：i]=i3.故選D.【答案】D3.穿過某線圈的磁通量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖3所示，在下列幾段時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小的是（）A.0?A.0?2sB.2?4s圖3C.4?5sD.5?10sC.4?5s解析】圖像斜率的絕對(duì)值越小，表明磁通量的變化率越小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就越小.D正確答案】D4.如圖4.如圖4所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直S減小，l變短S增大，l變短S減小，l變長(zhǎng)【解析】當(dāng)通電導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要反抗磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進(jìn)行反抗，二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方式進(jìn)行反抗.故D正確.【答案】D5.如圖5所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為d若將一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框以速度v勻速地通過磁場(chǎng)區(qū)域，已知d>L,磁場(chǎng)區(qū)域，已知d>L,貝y導(dǎo)線框中無感應(yīng)電流的時(shí)間等于（）圖5a.LLB-v【解析】根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流，因此線框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中有感應(yīng)電流．當(dāng)線框全部處于磁場(chǎng)中時(shí)，穿過線框的磁通量不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.根據(jù)幾何關(guān)系易知C選項(xiàng)正確.【答案】C6．如圖6所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對(duì)稱、方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場(chǎng)邊界重合，下列說法中正確的是()圖6A?若使圓環(huán)向右平動(dòng)，感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向B?若使圓環(huán)豎直向上平動(dòng)，感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針方向C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)D?若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)【解析】若圓環(huán)向右平動(dòng)，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向，A選項(xiàng)正確；若圓環(huán)豎直向上平動(dòng)，由于穿過圓環(huán)的磁通量未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在0?90°內(nèi)，由右手定則知b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，在90°?180°內(nèi)，由右手定則知a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，以后a、b兩點(diǎn)電勢(shì)按此規(guī)律周期性變化，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】ATOC\o"1-5"\h\z7.MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖7所示，則()MtiI匚gbdn圖7若固定ab,使cd向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到c若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc回路電流為零若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩棒速度v>v片，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到acdab【解析】若固定ab，使cd向右滑動(dòng)，由右手定則知，應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故選項(xiàng)A錯(cuò)；若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc中有順時(shí)針方向的電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若ab、cd向右運(yùn)動(dòng)，

且vd>vb，則ab、cd所圍的面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，故由楞次定律可判斷出產(chǎn)生由c到d到bcdab到a的電流，故選項(xiàng)D正確.【答案】D與線圈連接如圖8，線圈內(nèi)有垂直紙面(設(shè)向里為正方向)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為使帶負(fù)電微粒靜止在板間，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像應(yīng)該是下列選項(xiàng)中的()AB€0【解析】要使帶負(fù)電的微粒靜止在板間，電容器上極板應(yīng)帶正電．線圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)沿逆時(shí)針方向，根據(jù)楞次定律可以判斷，選項(xiàng)B、C正確.【答案】BC9.(2014?全國(guó)卷I)如圖9(a),線圈ab，cd繞在同一軟鐵芯上.在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線圈cd間電壓如圖(b)所示.已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是()(a)(b)圖9AD【解析】由題圖(b)可知在cd間不同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的電壓是恒定的，所以在該時(shí)間段內(nèi)線圈ab中的磁場(chǎng)是均勻變化的，則線圈ab中的電流是均勻變化的，故選項(xiàng)A，B，D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確.

答案】C10．（多選）如圖10所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好．在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用Fm、Fn表示.不計(jì)軌道電阻.以下敘述正確的是（導(dǎo)悴棒t/導(dǎo)悴棒t/圖10Fm向右B.Fn向左C.Fm逐漸增大D.Fn逐漸減小【解析】由題意可知，根據(jù)安培定則，在軌道內(nèi)的M區(qū)、N區(qū)通電長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)分別垂直軌道平面向外和向里，由此可知，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到M區(qū)時(shí)，根據(jù)右手定則可以判定，在導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線中的電流方向相反，再根據(jù)左手定則可知，金屬棒在M區(qū)時(shí)受到的安培力方向向左，因此A選項(xiàng)不正確；同理可以判定B選項(xiàng)正確；再根據(jù)導(dǎo)體棒在M區(qū)勻速靠近長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線時(shí)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)越來越強(qiáng)，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來越大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和安培力的公式可知，導(dǎo)體棒所受的安培力Fm也逐漸增大，故C選項(xiàng)正確；同理D選項(xiàng)正確.【答案】BCD（2018?宿遷高二聯(lián)考）在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖11甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng).以垂直紙面向外的磁場(chǎng)為正，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示?則0?t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中（）甲乙圖11沒有感應(yīng)電流感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針感應(yīng)電流大小為nr2BJ（tR）感應(yīng)電流大小為2nr2B0/（t0R）【解析】圓形導(dǎo)線框左側(cè)磁通量向外增大，右側(cè)磁通量向里減小，總磁通量由向里減小變?yōu)橄蛲庠龃?由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，A、B均錯(cuò)誤；A^=B0^y—（―bo?罟）=3嚴(yán)2,由E=詈,I=E可得:感應(yīng)電流大小為I=E可得:感應(yīng)電流大小為/=B?nr2C正確，D錯(cuò)誤.【答案】C(2016?江西高三期末)如圖12所示，abed是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，導(dǎo)體棒MN有電阻,可在ad邊與be邊上無摩擦滑動(dòng)，且接觸良好，線框處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)MN棒由靠ab邊處向ed邊勻速移動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是處向ed邊勻速移動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是()AX.XKiiKKXK圖12MN棒中電流先減小后增大MN棒兩端電壓先增大后減小MN棒上拉力的功率先增大后減小矩形線框中消耗的電功率先減小后增大【解析】設(shè)MN左、右兩側(cè)電阻絲的并聯(lián)阻值為R并，導(dǎo)體棒MN的電阻為r,則MN棒中的電流IBLvRBLvR+r'并MN棒兩端電壓匕祁=BLv—1?r，因當(dāng)導(dǎo)體棒MN在線框中點(diǎn)時(shí)R卄最大，故MN棒運(yùn)動(dòng)過程中,TOC\o"1-5"\h\zMN并電流I先減小后增大，而U嚴(yán)先增大后減小，A、B均正確；MN棒上拉力的功率Pf=BIL?v=，在MNFR＋r并MN棒運(yùn)動(dòng)過程中，PF先減小后增大，C錯(cuò)誤；因不知R并與r的大小關(guān)系，矩形線框中消耗的電功率大小F并變化情況無法確定，D錯(cuò)誤.【答案】AB二、計(jì)算題把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖13所示，一長(zhǎng)度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O時(shí)，求：圖13棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓umn；圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率【解析】(1)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=2Bav外電路的總電阻為r外=R^R=|r金屬棒上電流的大小為

E_2Bav_4BavR^=1^R=貢電流方向從N到M金屬棒兩端的電壓為電源的路端電壓2Umn=IR外=3Bav，(2)圓環(huán)消耗的熱功率為外電路的總功率Bav2圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為電路的總功率Bav2P總=IE=—由N—由N—M2Bav(2)8Bav2Bav29R3R帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，x求此時(shí)的帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，x求此時(shí)的Rx.x解析】(1)導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)，14.如圖14所示，質(zhì)量為14.如圖14所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab,夾角為0,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板.R和R分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻.X(1)調(diào)節(jié)Rx_R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過棒的電流I及棒的速率v.(2)改變R_,待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、圖14Mgsin0TBil①I=MgBr②設(shè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E0E=Blv③由閉合電路歐姆定律得/=韋④R＋RX聯(lián)立②③④，得_2MgRsin0V=B2l2'⑵改變Rx，由②式可知電流不變.設(shè)帶電微粒在金屬板間勻速通過時(shí)，板間電壓為⑵改變Rx，由②式可知電流不變.U=IR⑤xE=mg=qE⑦聯(lián)立②⑤⑥⑦，得mBldR=xqMsinO'2MgRsinOmBld答案】⑴B212(2)qMsinO答案】15.(2018?寧波高二檢測(cè))如圖15所示，兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1m,足夠長(zhǎng)的光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角0=30°,方向垂直斜面向上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,水平部分沒有磁場(chǎng).金屬棒ab的質(zhì)量m=0.005kg,電阻r=0.020,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上接一定值電阻R=0.080,其余電阻不計(jì)，當(dāng)金屬棒ab從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0m以上的任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25m.(g取10m/s2)求：圖15金屬棒在斜面上的最大速度；水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)；從高度h=1.0m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.【解析】(1)金屬棒從離地高h(yuǎn)=1.0m以上任何地方由靜止釋放后，在到達(dá)水平面之前已經(jīng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)E設(shè)最大速度為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E