2016-2017学年宁夏石嘴山市高二下学期第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。则以下符合事实的是

A. 丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象

B. 洛伦兹发现了“磁生电”现象

C. 法拉第首先发现了电磁感应现象，并总结出引起感应电流的原因

D. 安培定则用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向

2. 难度：简单

关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是

A. 闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生

B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生

C. 穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生

D. 只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就一定有感应电流产生

3. 难度：简单

如图是法拉第研究电磁感应现象的第一个成功实验，他把a．b两个线圈绕在同一个铁杯上，a线圈接电源，b线圈接电流表，当S闭合后可以在空间产生磁场．由于历史的局限性，法拉第经过长达11年的艰苦探索，终于在1831年发现了磁生电现象．对其中失败的原因，分析正确的是（  ）

A. a线圈产生的磁场太弱，不能在线圈中产生感应电流

B. b线圈中感应电流太小，当时无法测出

C. 电与磁没有对称性

D. 没有意识到b中的感应电流只出现在磁通量变化的暂态过程

4. 难度：简单

一正弦交变电压的电压u随时间t变化的规律如图所示．下列说法正确的是（　　）

A. 该交变电压的瞬时值表达式为u=10sin（50πt）V

B. 该交变电压有效值为5  V

C. 将该交变电压接在匝数比为1：2的理想变压器原线圈上，副线圈输出频率为50 Hz的交变电压

D. 将该交变电压加在阻值R=20Ω的白炽灯两端，电灯消耗的功率是5W

5. 难度：困难

粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（  ）

A．B．

C．D．

6. 难度：简单

如图所示，将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型，并使上、下两圆半径相等．如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为(　　)

A.     B.     C. 0    D.

7. 难度：简单

如图甲，100匝的线圈，横截面积是0.1m²，线圈两端A、B与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场，磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则(　　)

A. 电压表的示数是2V    B. 电压表的示数是2.5V

C. A点电势高于B点    D. B点电势高于A点

8. 难度：简单

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想电表，R为副线圈的负载电阻．现在原线圈a、b两端加上交变电压u，其随时间变化的规律，则     (     )

A. 副线圈中产生的交变电流频率为100 Hz

B. 电压表的示数22 V

C. 若电流表示数为0.1 A，则原线圈中的电流为1 A

D. 若电流表示数为0.1 A，则1 min内电阻R上产生的焦耳热为132 J

9. 难度：简单

如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像.此交流电流的有效值是( 　)

A.     B. 5A    C.     D. 3.5A

10. 难度：简单

如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（    ）

A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

C. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

11. 难度：简单

如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L_A、L_B是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R₂阻值约等于R₁的两倍，则 (  )

A. 闭合开关S时，L_A、L_B同时达到最亮，且L_B更亮一些

B. 闭合开关S时，L_A、L_B均慢慢亮起来，且L_A更亮一些

C. 断开开关S时，L_A慢慢熄灭，L_B马上熄灭

D. 断开开关S时，L_A慢慢熄灭，L_B闪亮后才慢慢熄灭

12. 难度：中等

如图所示，电阻为R的金属棒从图示位置分别以的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到位置，若则在这两次过程中（    ）

A. 回路电流    B. 产生的热量

C. 通过任一截面的电荷量    D. 外力的功率

13. 难度：中等

如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φ_m，线框中的最大感应电动势为E_m，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法正确的是（  ）

A. 线框中的电流强度随时间按正弦规律变化

B. 线框转动的角速度为

C. 当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为

D. 当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为

二、不定项选择题

14. 难度：中等

如图所示，在直径为D、电阻为R的细金属丝圆环区域内有一垂直于该圆环的变化磁场，其磁场的变化规律为（k为大于零的常数），则以下说法正确的是（  ）

A. 金属圆环中有顺时针方向的感应电流

B. 金属圆环中通过的感应电流大小为

C. 时间内，通过金属圆环横截面电荷量为

D. 时间内，金属圆环中产生的电热为

15. 难度：简单

如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里、向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框向右匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定导线框进入左侧磁场时的物理量方向为正．则关于线框中的磁通量Φ、感应电流i、外力F和电功率P随着位移x变化的图象正确的是（     ）

A.     B.

C.     D.

三、多选题

16. 难度：中等

在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计．则下列说法错误的 （    ）

A. 物块c的质量是2m

B. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

四、选择题

17. 难度：中等

如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R的电量为

A. Q=    B. Q=2BL²ωC

C. Q=    D. Q= BL²(+2ωC)

五、填空题

18. 难度：简单

如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为_______Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为________Wb。

19. 难度：中等

匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，导体棒ab长为L，垂直磁场放置，ab棒以a端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动（如图所示），则a、b两端的电势差为__________，_______________端电势高。

20. 难度：中等

在如图所示的实验装置中，已知灵敏电流计的电流从“＋”接线柱流入时指针从刻度盘正中间向右偏，从“—”接线柱流入时指针向左偏。（螺线管A线圈上端与左侧接线柱相连，线圈下端与右侧接线柱相连）

(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏。

(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向____偏。

21. 难度：简单

如图所示，正方形闭合导线框从距磁场区域边界高度为h处自由下落，恰可匀速进入磁场区.若导线框的质量为m、边长为L,总电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框进入磁场区的过程中，线框平面始终与磁场方向垂直.则高度h为______________.则该导线框进入磁场的过程中流过导线某一横截面的电量Q＝__________.

22. 难度：简单

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在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是_________或________

六、实验题

23. 难度：中等

如图所示为一种可测量磁感应强度的实验装置：磁铁放在水平放置的电子测力计上，两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场的影响可忽略不计，此时电子测力计的示数为G₁。将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中，两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，此时电子测力计的示数为G₂。现使铜棒以竖直向下的恒定速率v在磁场中运动，这时电子测力计的示数为G₃，测得铜条在匀强磁场中的长度为L，回路总阻值为R。铜条始终未与磁铁接触。

（1）下列判断正确的是______

A.G₁＜G₂＜G₃ B.G₁＝G₂＜G₃      C.G₁＝G₂＞G₃ D.G₁＜G₂＝G₃

（2）由以上测得量可以写出磁感应强度B大小的表达式为____________。

七、简答题

24. 难度：简单

桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖直的条形磁铁，此时线圈内的的磁通量为0.04Wb。把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。

（1）把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；

（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上

八、计算题

25. 难度：中等

如图所示，光滑金属导轨 PN与QM相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R₁和R₂，且R₁＝6 Ω，R₂＝3Ω，ab导体棒的电阻为2 Ω．垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T．现使ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，求：

(1)金属棒上产生的感应电动势E

(2)R₁与R₂消耗的电功率分别为多少？

(3)拉ab棒的水平向右的外力F为多大？

九、简答题

26. 难度：中等

如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N＝100，线圈电阻r＝3 Ω，ab＝cd＝0.5 m，bc＝ad＝0.4 m，磁感应强度B＝0.5 T，电阻R＝311 Ω，当线圈以n＝300 r/min的转速匀速转动时．求：

   

(1)感应电动势的最大值；

(2)t＝0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；

(3)此电压表的示数是多少？

27. 难度：压轴

如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0．5m，左端接有阻值R=0．3Ω的电阻，一质量m=0．1kg，电阻r=0．1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0．4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s²的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q₁：Q₂=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：

（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；

（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q₂；

（3）外力做的功．

28. 难度：困难

如图甲，单匝圆形线圈c与电路连接，电阻R₂两端与平行光滑金属直导轨p₁e₁f₁、p₂e₂f₂连接．垂直于导轨平面向下、向上有矩形匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，它们的边界为e₁e₂，区域Ⅰ中垂直导轨并紧靠e₁e₂平放一导体棒ab．两直导轨分别与同一竖直平面内的圆形光滑绝缘导轨o₁、o₂相切连接，o₁、o₂在切点f₁、f₂处开有小口可让ab进入，ab进入后小口立即闭合．已知：o₁、o₂的直径和直导轨间距均为d，c的直径为2d；电阻R₁、R₂的阻值均为R，其余电阻不计；直导轨足够长且其平面与水平面夹角为，区域Ⅰ的磁感强度为B₀．重力加速度为g．在c中边长为d的正方形区域内存在垂直线圈平面向外的匀强磁场，磁感强度B随时间t变化如图乙所示，ab在内保持静止．

（1）求ab静止时通过它的电流大小和方向；

（2）求ab的质量m；

（3）设ab进入圆轨道后能达到离f₁f₂的最大高度为h，要使ab不脱离圆形轨道运动，求区域Ⅱ的磁感强度B₂的取值范围并讨论h与B₂的关系式．