福建省莆田第一中学2018_2019学年高二物理上学期第二次月考试题(含参考答案)

考试时间：100分钟 满分：100分

一、选择题（本题共13小题，单选题每小题3分，多选题每小题4分，共44分，在给出的四个选项中，第1题~8题只有一个选项符合要求，第9题~13题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请把答案涂在答题卡上。） 1.下列哪个过程的工作原理与电磁感应无关 ( ) A.电磁驱动 B.读取磁卡信息

C.电动机线圈在磁场中转动 D.使用电磁炉加热食物

2．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是 ( )

A．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转 B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转

C．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小

磁针会偏转

D．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转

3． 如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向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R的电流强度是 ( ) A.

A B BdvBdvsin B. RRBdvcosBdv D. RRsinC.

4. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）

1

5．如下图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线 MN右侧有磁感 应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论错误的是 ( )

A．感应电流方向不变 B．CD段直导线始终不受安培力 1

C．感应电动势最大值Em＝Bav D．感应电动势平均值E＝4πBav 6．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长

，

图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则 ( )

A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1 C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D．a、b线圈中电功率之比为9∶1

7．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 ( )

A. B. C. D .

2

8．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中 ( )

A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大

9．如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，将ab棒在导轨上无初速度释放，当ab棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是 （ ）

A．导体棒的a端比b端电势低

B．ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动

C．若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变， 则 ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的

D．若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时

R的功率将变为原来的4倍

10．如图所示，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环，圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动，且A端始终与圆环相接触。从金属环和O端各引出一条导线对外供电。OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，电容器的电容C=100pF，圆环和连接导线的电阻忽略不计，则（ ）

A．电容器上极板带正电 B．电容器下极板带正电 C．电路中消耗的电功率为5W D．电路中消耗的电功率为4.9W

11．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方

形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成

。若

3

线框的总电阻为R，则 ( )

A．在线框进入磁场的过程中机械能守恒 B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为

C．AC刚进入磁场时线框所受安培力为

D．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DABC

12．矩形线框abcd固定放在匀强磁场中，磁场方向与线圈 平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示．设t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图乙中i表示线圈中感应电流的大小(规定电流沿顺时针方向为正)，F表示线框ab边所受的安培力的大小(规定ab边中所受的安培力方向向左为正)，则下列图象中可能正确的是 ( )

13．如图，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R。Ox轴平行

于金属导轨，在0≤x≤4 m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度

B随坐标x（以m为单位）的分布规律为B=0.8-0.2x (T)。金

属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从x1=1 m经x2=2 m到x3=3 m的过程中，R的电功率保持不变，则金属棒 ( )

A．在x1与x3处的电动势之比为1∶3

B．在x1与x3处受到磁场B的作用力大小之比为3∶1 C．从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电量之比为5∶3 D．从x1到x2与从x2到x3的过程中R产生的焦耳热之比为5∶3 二、填空题(本题共9分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。) 14. （9分）图示为探究电磁感应的产生条件实验的器材及电路。

(1)（3分）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。

G

E A K B

4

(2)（4分）由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转 Ⅰ________________________________________ Ⅱ________________________________________

(3)（2分）假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_______偏转。（“左”、“右” ）

三、计算题。本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算

步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（8分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数

R1 B/T n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导

线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，

1.0 0.8 R2 0.6 0.4 0.2O 1.0 2.0 t/s

C C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场

的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求： （1）求螺线管中产生的感应电动势； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电流；

（3）S断开后，求流经R2的电量。 16． (13分) 如图（a）所示，半径为r1的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B0，磁场方向垂直纸面向里，半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置，圆环与阻值也为R的电阻R1连结成闭合回路，

一金属棒MN与金属环接触良好，棒与导线的电阻不计，

B S 图甲

图乙

(1)若棒以v0的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过电源的电流大小；

(2) 撤去中间的金属棒MN，若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，求0至t0时间内通过电阻R1上的电量q及电阻

R1上产生的热量。

17．（12分）如图所示，间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30°角放置，

导轨电阻不计，导轨上端连有R=0.8Ω的电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上，t=0时刻有一质量m=1kg，电阻r=0.2Ω的金属棒，以v0=10m/s的初速度从导轨上某一位置PP'开始沿导轨向上滑行，金属棒垂直导轨且与导轨接触良好，与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力F，使金属棒做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，则：

5

（1）t=2s时，外力F的大小？

（2）若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中，回路中产生的热量为166.7J，求此过程中外力F做的功？

（3）到最高点后，撤去外力F，经过足够长时间后，最终电阻R上消耗的热功率是多少？

18．（14分）如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导

线框A1和物块A2，线框A1的电阻为R，质量为M，物块A2的质量为m（M>m），两匀强磁场区域I、II的高度也为L，磁感应强度均为B，方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线

进入磁场II时线框做匀速运动。求：

（1）ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1； （2）ab边进入磁场II后线框A1所受重力的功率P；

（3）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过 程中，线框中产生的焦耳热Q.

莆田一中2018-2019学年度上学期期末月考试卷

参考答案及评分标准

1．C

2．A

3．D

4．C

5．B 6．B

7．A

C hA1abBⅠ Ⅱ BC／

A28．C 9．BD 10．AC 14.（9分）

11．CD 12．AC 13.BCD

（1）如图所示 (连错一条线得0分) （3分） （2）Ⅰ 将开关闭合（或者断开） (2分) Ⅱ 将螺线管A插入或拔出螺线管B （2分） （3）右 （2分）

15．(8分)（1）

…………………… 2分

(2) …………………… 2分

6

(3) …………………… 2分

C …………………… 2分

16．（13分）解答：

（1）＝2B0r1v0， ……………………………………… 1分

………………………………………2分

………………………………… 2分

BB0

（2） ＝t ＝St ＝t2

0 r1

… ………………… 2分

…………………… 2分

…………………… 2分

…………………… 2分

17.（12分）（1）金属棒匀减速上升，根据速度时关系公式，有

……………………………………… 1分

解得：F =9N ……………………………………3分

（2）根据速度位移关系公式，到最高点的位移：

7

…………………………………… 1分

由动能定理，得： ……………………2分

解得：

……………………1分

（3）方法一：如图所示，最后稳定时导体棒的速度满足：

mgsinB2L2vRr0

…………………………………… 2分

根据功率分配关系，有：

解得： …………………………………… 2分

方法二：

18.(14分)（1）（4分）由机械守恒：Mghmgh1(Mm)v221 ……3分 解得： vm)gh12(MMm ………………………………… 1分

（2）（7分）设线框ab边进入磁场II时速度为v2，则线框中产生的电动势：

E2BLv2 …………………………………1分

线框中的电流 IER2BLv2R …………………………………1分 8

4B2L2v2 线框受到的安培力F2IBL …………………………………1分

R 设绳对A1、A2的拉力大小为T则：

对A1：T+F=Mg

对A2：T=mg …………………………………1分 联立⑤⑥⑦解得：v2(Mm)Rg …………………………………2分

4B2L2M(Mm)Rg2 …………………………………1分 PMgv24B2L2（3）（3分）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的此过程中线框一直做匀速运动，根据能量守恒得： Q(Mm)gL ………………3分

9