1、静海一中2016-2017第二学期高二物理（3月）学生学业能力调研试卷 考生注意：1. 本试卷分第卷基础题（80分）和第卷提高题（20分）两部分，共100分。2. 试卷书写规范工整，卷面整洁清楚，酌情减3-5分，并计入总分。知 识 与 技 能学习能力（学法）习惯养成（卷面整洁）总分内容电磁感应交变电流方法归纳规律总结 100分数821820减3-5 第卷 基础题（共80分）一、单项选择题（每小题3分，共30分）1.下述关于产生感应电流的条件的说法，正确的是（ ）位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流闭合线圈和磁场产生相对运动，一定能产生感应电流闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流穿过
2、闭合线圈的磁感应线条数发生变化，一定能产生感应电流2如右图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点O点正下方固定一个水平放置的铝线圈让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是()A在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次B磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用C磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力3如右图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时( )A环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大4一台小型发电机的线圈在磁场中转动
3、时，穿过线圈的磁通量随时间变化的正弦规律图象如图所示。已知发电机线圈的匝数为10匝，内阻为5.0，外接一只阻值为45.0的电阻，下列说法正确的是（ ）A交流电的频率为 B时，线圈平面与中性面重合C时线圈的磁通量变化率为零D到的时间里，通过电阻的电量为5如右图所示，两个相邻的匀强磁场，宽度均为L，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小分别为B、2B.边长为L的正方形线框从位置甲匀速穿过两个磁场到位置乙，规定感应电流逆时针方向为正，则感应电流i随时间t变化的图象是()6如图所示在虚线空间内有一对彼此平行的金属导轨，宽为L，与水平面的夹角为，导轨电阻不计，在虚线空间内同时分布着垂直导轨平面上的磁感应强度为
4、B的匀强磁场导轨的下端接一定值电阻R，上端通过导线与一对竖直放置的平行金属板相连接，两板间距为d，其间固定着一光滑绝缘直杆，它与水平面也成角，杆上套一带电小球当一电阻也为R的光滑导体棒ab沿导轨以速度v匀速下滑时，小球恰好静止在绝缘直杆上则由此可以判断小球的电性并能求出其荷质比为()A正电荷，2dgtan/BLvcosB正电荷，2dgtan/BLvC负电荷，2dgtan/BLvcos D负电荷，2dgtan/BLv7圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )A线
5、圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将增大8、如图所示，在光滑的水平面上，一质量为m，半径为r，电阻为R的均匀金属环，以初速度v0向一磁感应强度为B的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d2r)圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )A BC D9如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则两电阻消耗的电功率之比P甲P乙为( )A1 B12C13 D1610、图中为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源
6、上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是断开的，当S闭合后，下列说法正确的是()A灯L1的亮度变亮 B理想变压器的输入功率变大C电流表A1的示数不变D电压表的示数不变，电流表A2的示数变小二、多项选择题（每小题3分，共12分）11、如图所示，光滑的“”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动。以下说法中正确的有( ) A.若B2=B
7、1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B.若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C.若B2B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑D.若B2B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑12如图所示，在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态现若从静止开始释放物块，用I
8、表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为Ff，则在物块下落过程中( )A物体的最终速度为 B物体的最终速度为C物体重力的最大功率为 D物体重力的最大功率可能大于13如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为.则（ ）A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B上滑过程中电流做功发出的热量为mv2mgs(sin cos )C上
9、滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2D上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2mgssin 14如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场边界，t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场；图乙为外力F随时间变化的图象，若线框质量为m、电阻为R，图象中的F0、t0 也为已知量，由此可知( ) A线框穿出磁场时的速度v= F0t0/mB线框穿出磁场时的速度v= 3F0t0/m.C.匀强磁场的磁感应强度B=D.匀强磁场的磁感应强度B=v三、填空题（共8分）：15.如图所示，先后以速度v1和v2（v1=2v2），匀速地把同一
10、线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下，（1）线圈中的电量之比为 （2）线圈产生的热量之比为 （3）易混点辨析：分析（1）的问题，归纳电量的决定因素 16如右图所示，电阻R1 、半径r10.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q、P、Q的圆心相同，Q的半径r20.1 mt0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B2t(T)若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I大小 。四、计算题（共30分）17如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n=100匝的正方形形线圈，边长为 L=10cm ，绕OO轴在
11、磁感强度为B=0.5T的磁场中以角速度=2rad/s转动（不计一切摩擦），线圈电阻为r=1 ，外电路负载电阻为R =4。试求：（1）转动过程中感应电动势的瞬时表达式；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600角时感应电动势；（3）由图示位置转过600角的过程中产生的平均感应电动势；（4）由图示位置转过600角的过程中电路中交流电压表的示数； （5）由图示位置转过600角的过程中电阻R中流过的电量18解答以下几个问题(1) 如图所示，两根光滑的足够长直金属导轨MN、MN平行置于竖直面内，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻。质量为m、长度也为L、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且
12、与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，现将ab棒由静止释放，在重力作用下向下运动，求：金属棒ab在运动过程中的最大速度。(2) 如图所示，两根足够长滑动摩擦因数为的金属导轨MN、MN与水平面成角，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻。质量为m、长度也为L、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于方向垂直斜面向外的匀强磁场中，现将ab棒由静止释放，在重力作用下沿导轨向下运动，已知金属棒ab在到达最大速度时电阻R的电功率为P，求：金属棒ab在运动过程中的最大速度。（3）关键环节归纳：在电磁感应综合计算中最大
13、速度的求解是解题的关键。通过以上两个问题的求解， 在轨道足够长的条件下，金属棒速度最大的临界条件（两个方法）： ： 。 第卷 提高题（共20分）19如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内
14、，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g；求（1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍（2）磁场上下边界间的距离H20如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L12m，导轨平面与水平面成30角，上端连接阻值R1.5的电阻；质量为m0.4kg、阻值r0.5的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L24m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）（1）保持ab棒静止，在04s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；（2）为了保持ab棒静止，需
15、要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；（3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。静海一中2016-2017第二学期高二物理（3月）学生学业能力调研试卷答题纸得分框知识与技能学习能力（学法）习惯养成（卷面整洁）总分 第卷 基础题（共80分）一、单项选择题题号12345678910答案二、多项选择题题号11121314答案三、填空题15（1） （2） （3） 16 。 四、计算题1718 （3）关键环节归纳：（两个方法） ； 第卷 提高题（共20分）1920答案：1、D 2、C 3、A 4、
16、B 5 、D 6、B 7、D 8、B 9、C 10、B11、BCD 12、AC 13、 14 AC1516 0.0117（1）3.14cos2t(2)1.57v (3)2.6V (4)1.78V (5)0.0866C19、（1）设磁场的磁感应强度大小为B，cd边刚进磁场时，线框做匀速运动的速度为v1 E1=2Blv1设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，闭合电路欧姆定律，有设此时线框所受安培力为F1，有由于线框做匀速运动，其受力平衡，有 mg=F1 由式得设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得由式得 v2=4v1（2）线框自释放直到cd边进入磁场前，有机械能守恒定律，有
17、2mgl=1/2m 线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律，有由式得小卷答案1答案：由图乙知，1s末磁感应强度 B=2Tab棒产生的动生电动势为 E动=BLv=20.41V=0.8V回路中产生的感生电动势为 E感=Lvt=20.411V=0.8根据楞次定律知两个电动势串联，则总电动势为 E=E动+E感=1.6V；回路中感应电流为：I=A=1.6A1s末ab棒所受安培力为：F=BIL=21.60.4N=1.28N，方向向左答：1s末回路中的感应电流为1.6A，ab棒所受的安培力大小为1.28N，方向向左小卷答案22、（1）因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，设当电梯向上
18、用匀速运动时，金属框中感应电流大小为I由式得金属框中感应电流图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向（2）金属框中感应电动势金属框中感应电流大小由式得（3）金属框中的热功率为：重力功率为：阻力的功率为：提升轿厢的效率3、（1）. (1分). (1分). (1分) . (1分)代入数据得：B= 2T . (1分)(2). (1分). (2分)代入数据可得:q= 3C. (1分)(3). (1分). (1分). (1分). (1分)规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得:代入数据：F2=-5.2N（负号说明力的方向沿斜面向下）. (1分)（4）MN棒做变加速直线运动，当s=5m时，因为速度v与位
19、移s成正比，所以电流I、安培力也与位移s成正比，安培力做功W安=-. (3分)静海一中2016-2017第二学期高二物理（3月）考试附加题考生注意：本试卷为提高题，共30分1随着越来越高的摩天大楼在世界各地的落成，而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自身的重力，还没有挂电梯就会被拉断。为此，科学技术人员开发一种利用磁力的电梯，用磁动力来解决这个问题。如图10所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反
20、，两磁场始终竖直向上作匀速运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且与之绝缘。已知电梯载人时的总质量为4. 75103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长，两磁场的宽度均与金属框的边长相同，金属框整个回路的电阻，g取10m/s2。假如设计要求电梯以的速度匀速上升，求： （1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；（2）磁场向上运动速度的大小；（3）该磁动力电梯以速度向上匀速运动时，提升轿厢的效率。2如图所示，两条平行的金属导轨相距L1 m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中金属棒MN和PQ的质量均为
21、m0.2 kg，MN,PQ电阻分别为R11 和R22 .MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态t3 s时，PQ棒消耗的电功率为8 W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动求：（1）磁感应强度B的大小；（2）03 s时间内通过MN棒的电荷量；（3）求t6 s时F2的大小和方向；（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：v0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上求MN棒从静止开始到x5 m的过程中，系统产生的焦耳量
