河北省衡水中學(xué)滁州分校2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期第二次月考物理試題

啟用前絕密滁州分校20172018學(xué)年下學(xué)期第二次月考試卷高二物理注意事項：1．你現(xiàn)在拿到的這份試卷是滿分100分，作答時間為90分鐘2．答題前請在答題卷上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息3．請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題45分）一、選擇題(本大題共15個小題，共45分。)1.如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下關(guān)于電流表指針偏轉(zhuǎn)情況的陳述正確的是()A.磁鐵快速插入螺線管時比慢速插入螺線管時電流表指針偏轉(zhuǎn)大B.磁鐵快速插入螺線管和慢速插入螺線管，磁通量變化相同，故電流表指針偏轉(zhuǎn)相同C.磁鐵放在螺線管中不動時螺線管中的磁通量最大，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)最大D.將磁鐵從螺線管中拉出時，磁通量減小，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)一定減小2.如圖所示，左側(cè)有一個豎直放置的超導(dǎo)體圓環(huán)，O點為圓環(huán)的圓心，右側(cè)有一條形磁鐵。一開始圓環(huán)中沒有電流，條形磁鐵由靜止沿軸線向左加速運動，當(dāng)N極到達圓心O所在位置時，突然靜止不動。下列說法正確的是（）A.條形磁鐵運動的過程中，線圈中有逆時針電流（從左向右看）B.條形磁鐵N極運動到O點靜止瞬間，線圈中的電流消失C.條形磁鐵運動的過程中，線圈對條形磁鐵有向右的作用力D.條形磁鐵運動的過程中，條形磁鐵對線圈始終沒有作用力3.如圖所示,開關(guān)S閉合時,小燈泡能正常發(fā)光.當(dāng)S斷開時A.小燈泡立即熄滅B.小燈泡將閃亮一下再熄滅C.小燈泡的亮度變小,逐漸熄滅D.小燈泡的燈絲將因電流過大而燒斷4.機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客時．探測線圈內(nèi)通有交變電流，能產(chǎn)生迅速變化的磁場．當(dāng)探測線圈靠近金屬物體時，這個磁場能在金屬物體內(nèi)部能產(chǎn)生渦電流，渦電流又會產(chǎn)生磁場，倒過來影響原來的磁場．如果能檢測出這種變化，就可以判定探測線圈下面有金屬物體了．以下用電器與金屬探測器工作原理相似——利用渦流的是()A.變壓器B.日光燈C.電磁爐D.直流電動機5.如圖所示為航母上電磁彈射裝置的等效電路圖（俯視圖），勻強磁場垂直軌道平面向上，先將開關(guān)撥到a給超級電容器C充電，然后將開關(guān)撥到b可使電阻很小的導(dǎo)體棒EF沿水平軌道彈射出去，則下列說法正確的是A.電源給電容器充電后，M板帶正電B.若軌道足夠長，電容器將放電至電量為0C.在電容器放電過程中，電容器的電容不斷減小D.在電容器放電過程中，電容器兩端電壓不斷減小6.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，正方形線圈abcd邊長為L（L<d），質(zhì)量為m，電阻為R，將線圈在磁場上方高h處靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為，cd邊剛離開磁場時速度也為，則從線圈cd邊剛進入磁場起一直到ab邊離開磁場的過程中。下列說法不正確的是：（）A.線圈可能是加速進入磁場的B.感應(yīng)電流所做的功為2mgdC.線圈的最小速度可能為D.線圈的最小速度一定為7.如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈總電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時（）

A.線圈中感應(yīng)電流的方向為abcda

B.線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBl2ω

C.穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大

D.線圈ad邊所受安培力的大小為8.圖為模擬遠距離交流輸電的電路，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:k，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3:n4=k:1，模擬輸電導(dǎo)線的電阻r=3Ω，T2的負載是規(guī)格為“15V，45W”的燈泡L。當(dāng)T1的輸入電壓為16V時L正常發(fā)光，兩個變壓器可視為理想變壓器，則k的值為A.B.3C.4D.99.如圖所示，理想變壓器原線圈的a、b兩點間輸入n=220sin100πt（V）的電壓，副線圈中的R為可變電阻，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，為了使通過原線圈中的電流不超過1A，可變電阻R連入電路的最小阻值是（）

ΩB.22ΩC.220ΩD.220Ω10.如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R＝10Ω的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表,示數(shù)是10V．圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖象．則()A.電阻R上的熱功率為20WB.0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)D.通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i＝cos50πt(A)11.一個矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖所示，線圈的電阻為R，線圈共有n匝，則下列說法正確的是（）

A.t=時刻，線圈中的感應(yīng)電動勢為零

B.t=時刻，磁通量的變化率為=

C.線圈中感應(yīng)電動勢的瞬間表達式為e=sint

D.將磁通量的變化周期變?yōu)?，則線圈中電流的功率增大為原來的4倍12.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，原線圈接在電壓為的正弦式交流電源上，副線圈連接理想電壓表V、交流電流表A、理想二極管D和電容器C。則下列說法中正確的是()A.電壓表的示數(shù)為10VB.電容器不斷地充電和放電，所帶電荷量不斷變化C.穩(wěn)定后電流表的讀數(shù)為零D.穩(wěn)定后電容器兩極板間電勢差始終為10V13.如圖所示，在方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd，線框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運動，運動中線框ab邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長ad=，cd=2，線框?qū)Ь€的總電阻為R．則線框離開磁場的過程中A.ab間的電壓為B.ad間的電壓為C.線框中的電流在ab邊產(chǎn)生的熱量為D.線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量為14.邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域．磁場區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，有（）A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B.所受的安培力方向相反C.進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間D.進入磁場過程和穿出磁場過程中通過導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等15.如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈的電阻不計，線圈共N匝，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2，定值電阻，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)動角速度為時，電壓表的示數(shù)為U。則A.電流表的示數(shù)為B.從線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達式為C.線圈在轉(zhuǎn)動過程中通過線圈磁通量的最大值為D.當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)動角速度為時，電壓表的示數(shù)為第II卷（非選擇題55分）二、實驗題(本大題共2個小題，每空3分，共15分。)16.如圖所示為電流天平,可以用來測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度,它的右臂掛著矩形線圈,匝數(shù)為n,線圈的水平邊長為L,處于勻強磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度B的方向與線圈平面垂直.當(dāng)線圈中通過電流I時,調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡.然后使電流反向,大小不變.這時需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼,才能使兩臂重新平衡.導(dǎo)出計算B的表達式B=________;若n=10,L=10cm,I=0.10A,m=8.8g，取g=10m/s2,則B=________.17.東陽中學(xué)創(chuàng)新班同學(xué)想用220V交流作為小型收錄機的電源。他先制作了一個交流變?yōu)橹绷鞯恼髌?，但是這個整流器需要用6V的交流電源，于是他又添置了一臺220V/6V的變壓器，如圖所示。他看到這個變壓器上有a、b、c、d四個引出線頭，且a、d引線比b、c引線粗。(1)他不知道如何接法，也沒有相應(yīng)的說明書。你能幫他判斷正確的接法是ad端接______（填“220V”或“6V”）。(2)這臺220V/6V的理想變壓器接6V的線圈匝數(shù)是300匝，則接220V的線圈匝數(shù)是_____匝.(3)為了進一步探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，他又取匝數(shù)Na=80匝和Nb=160匝的一個變壓器重新接在電源上，測量結(jié)果記錄如下，則接電源的是______（填“Na”或“Nb”)三、解答題(本大題共3個小題，共40分。)18.(12分)如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖．其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=100，電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：（1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值；（2）電路中電壓表的示數(shù)；（3）R上的熱功率．19.(12分)如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒，垂直放在相距為的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應(yīng)強度大小為B．方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，左側(cè)是水平放置、間距為的平行金屬板，R和分別表示定值電阻和滑到變阻器的阻值，不計其他電阻。（1）調(diào)節(jié)，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率。（2）改變，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為、帶電量為的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的。20.(16分)如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好．棒MN在平行于軌道的水平拉力作用下，由靜止開始做加速度為a勻加速度直線運動運動并開始計時，求：

（1）棒位移為s時的速度及此時MN兩端的電壓；

（2）棒運動時間t內(nèi)通過電阻R的電量；

（3）棒在磁場中運動過程中拉力F與時間t的關(guān)系；

（4）若撤去拉力后，棒的速度隨位移s的變化規(guī)律滿足v=v0﹣cs，（c為已知的常數(shù)），撤去拉力后棒在磁場中運動距離為d時恰好靜止，則拉力作用的時間為多少？

滁州分校20172018學(xué)年下學(xué)期第二次月考試卷高二物理參考答案1.A【解析】電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度是由螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小決定的，而感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量的變化率，則磁鐵快速插入螺線管時比慢速插入螺線管時電流表指針偏轉(zhuǎn)大，所以答案是A.2.C【解析】條形磁鐵由靜止沿軸線向左加速運動，磁鐵沿軸線靠近環(huán)時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)中產(chǎn)生順時針（從左向右看）方向的感應(yīng)電流，故A錯誤；當(dāng)條形磁鐵N極運動到O點靜止瞬間，因為是超導(dǎo)線圈，則線圈中的電流不會消失，選項B錯誤；根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知，圓環(huán)對條形磁鐵有向右的作用力，故C正確，D錯誤．故選C．3.C【解析】原來開關(guān)閉合時，線圈中有從右向左的電流，當(dāng)開關(guān)斷開時，燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的減小，電流只能從原來的值逐漸減小，所以小燈泡的亮度變小，逐漸熄滅。綜上所述本題的答案是：C4.C【解析】當(dāng)探測器中通以交變電流線圈靠近金屬物時，線圈在空間產(chǎn)生交變的磁場，金屬物品橫截面的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故探測器采用了電磁感應(yīng)原理中的渦流的原理；變壓器采用了電磁互感原理，要防止渦流．故A錯誤；日光燈的鎮(zhèn)流器采用的是線圈的自感現(xiàn)象，與渦流無關(guān)．故B錯誤；電磁爐中，將爐子中的線圈通以交變電流，線圈將產(chǎn)生變化的磁場，該磁場穿過鐵質(zhì)鍋時，在鍋底的部分將產(chǎn)生渦流，所以電磁爐的原理與金屬探測器工作原理相似．故C正確；直流電動機是通電導(dǎo)體在磁場中受力，與渦流無關(guān)．故D錯誤；故選C．5.D【解析】電容器N板接電源的正極，所以充電后N極帶正電，故A錯誤；若軌道足夠長，導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生的感應(yīng)電流和放電形成的電流大小相同時，不在放電，故電容器將放電不能到0，故B錯誤；電容是電容器本身的性質(zhì)，與電壓和電量無關(guān)，故放電時，電容不變，故C錯誤；電容器放電時，電量減小，由可知電壓也減小，故D正確；

故選D.6.A【解析】A、線圈全部進入磁場時沒有感應(yīng)電流，不受安培力，做勻加速運動，而cd邊剛離開磁場與剛進入磁場時速度相等，所以線圈進磁場時要減速，A錯誤；B、根據(jù)能量守恒可知：從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程：線圈動能變化量為0，重力勢能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量Q=mgd，cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，所以線圈穿出磁場與進入磁場的過程運動情況相同，線框產(chǎn)生的熱量與從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從cd邊進入磁場到ab邊離開磁場的過程，產(chǎn)生的熱量Q′=2mgd，感應(yīng)電流做的功為2mgd，故B正確；C、線框可能先做減速運動，在完全進入磁場前做勻速運動，因為完全進入磁場時的速度最小，則，則線圈下落的最小速度可能為：，故C錯誤；D、設(shè)線圈的最小速度為vm，可知全部進入磁場的瞬間速度最小。由動能定理，從cd邊剛進入磁場到線框完全進入時，則有：，有，綜上可解得線圈的最小速度為，故D正確；本題選擇錯誤答案，故選：A。7.C【解析】A、圖示時刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根據(jù)右手定則判斷出ad中感應(yīng)電流方向為a→d，bc中電流方向為c→b，線圈中感應(yīng)電流的方向為adcba．故A錯誤；B、線圈中的感應(yīng)電動勢為E=nBSω=nBl1l2C、圖示時刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析得知，磁通量的變化率最大．故C正確；D、線圈ad邊所受安培力的大小為F=nBIl2=nB?l2=．故D錯誤．故選：C．8.B【解析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，有即得U2＝16k；燈泡的額定電流為，降壓變壓器副線圈電流I4＝3A；根據(jù)，得U3＝KU4＝15k

根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，得，得；電壓關(guān)系：；代入數(shù)據(jù)16k＝15k+×3，解得：k=3，故選B.9.A【解析】原線圈兩端的電壓為根據(jù)電壓比規(guī)律，有即，解得根據(jù)變流比規(guī)律，有即，解得根據(jù)歐姆定律，得可變電阻R的最小阻值，A符合題意，BCD不符合題意；故答案為：A10.C【解析】A、根據(jù)公式得P=10W，故A錯誤；B、由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，電動勢最大，R兩端的電壓瞬時值為，故B錯誤；C、由乙圖可知，T=0.02s，電動勢的最大值，，又因為此交變電流是從垂直于中性面開始計時的，所以R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=14.1cos100πt(V)，故C正確；D、根據(jù)得通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是，故D錯誤．故選C。11.BD【解析】A、t=時刻，線圈中磁通量的變化率最大，線圈中的感應(yīng)電動勢最大，A不符合題意；B、由題目結(jié)合圖象可知，t=時刻，線圈中感應(yīng)電流的最大值Em=nBSω=nΦ0==n，解得：=；B符合題意；C、線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=Emcos=cosC不符合題意；D、將磁通量的變化周期待變?yōu)?，則電動勢的最大值、有效值均變?yōu)樵瓉淼?倍，由線圈中電流的功率P=可知，電流的功率增大為原來的4倍，D符合題意．故答案為：BD．12.ACD【解析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成反比可知，副線圈的電壓為10V，電壓表的示數(shù)為10V，所以A正確．在電路沒有穩(wěn)定之前，由于二極管的作用，只有正向的電流可以通過，在電路穩(wěn)定之后，由于電容器的隔直流的作用，就沒有電流通過了，所以電容器不會反復(fù)的充電和放電，即穩(wěn)定后電流表的讀數(shù)為零，所以B錯誤，C正確．電容器兩極板間電勢差為副線圈的最大的電壓，即為10V，所以D正確，故選ACD．13.AD【解析】感應(yīng)電動勢：E=2Blv，感應(yīng)電流：，ab間的電壓為，而ad間的電壓為：，故A正確，B錯誤．線框中的電流在ab邊產(chǎn)生的熱量為，故C錯誤．由上分析可知，線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量：，故D正確．故選AD．14.AD【解析】線框進入磁場和穿出磁場的過程，磁場方向相同，而磁通量變化情況相反，進入磁場時磁通量增加，穿出磁場時磁通量減小，則由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反．故A正確．根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場間相對運動，可知，安培力方向均水平向左，方向相同．故B正確．線框進入磁場時做勻速運動，完全在磁場中運動時磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力而做勻加速運動，穿出磁場時，線框所受的安培力增大，大于恒力F，線框?qū)⒆鰷p速運動，剛出磁場時，線框的速度大于或等于進入磁場時的速度，則穿出磁場過程的平均速度較大，則進入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間．故C錯誤．根據(jù)感應(yīng)電量公式，線框進入和穿出磁場的兩個過程中，線框的磁通量變化量相等，則通過導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等．故D正確．故選ABD。15.BC【解析】A、流過副線圈的電流I2=U/R,根據(jù)I1：I2=n2：n1可知,流過電流表的電流I1=2U/R，故A錯誤；B、變壓器中原線圈的電壓為U1,根據(jù)U1：U2=n1：n2可知電壓U1=U/2,電阻R1分得的電壓UR=I1R=2U,故線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為U有=U1+UR=5U/2,最大值Em=,故從線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置開始計時,線圈中產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達式為，故B正確；C.根據(jù)Em=NBSω可知BS=Em/Nω=，故C正確；D.根據(jù)Em=NBSω可知，轉(zhuǎn)動角速度加倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，故電壓表的示數(shù)加倍，故D錯誤。故選：BC。16.0.44T【解析】（1）根據(jù)平衡條件:

有:

得:.

(2)根據(jù)以上公式,代入數(shù)據(jù),則有：:綜上所述本題答案是：，B=0.44T17.611000Nb【解析】1）