1、江西省上饶县二中2016-2017学年高二下学期第一次月考物理试卷一、选择题（每小题4分，共40分）1. 在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用下列叙述不符合史实的是()A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C. 法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D. 楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【答案】C【解析】奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效
2、应揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确； 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说，选项B正确； 法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流，选项C错误； 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确；故选ABD.2. 电磁感应现象中，感应电动势的大小跟()A. 磁感应强度大小成正比 B. 磁通量变化率大小成正比C. 磁通量大小成正比 D. 磁通量变化大小成正比【答案】B【解析】根据可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，故选B.3. 如图所示，一轻
3、质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，一条形磁铁插向其中一个小环，取出后又插向另一个小环，看到的现象是() A. 磁铁插向左环，横杆发生转动B. 磁铁插向右环，横杆发生转动C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动【答案】B【解析】试题分析：左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动，选项AD错误；右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动，选项B正确，C错误；故选B考点：楞次定律【名师点睛】本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件，分析清楚图示情景即可正确解题，即当穿过闭合回路的磁通
4、量发生变化时，闭合回路中会产生感应电流，感应电流要受到磁场力的作用而发生转动。4. 如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来。金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是() A. 小于环的重力mg，并保持恒定 B. 始终等于环的重力mgC. 大于环的重力mg，并逐渐减小 D. 大于环的重力mg，并保持恒定【答案】C【解析】磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变由楞次定律可知，感应电流方向：顺时针，再由左手定则可得，
5、安培力的合力方向竖直向下则金属环所受的安培力F=BIL，可知安培力F均匀减小，且方向向下，金属环始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小所以拉力的大小也逐渐减小，则可知，拉力开始时大于重力mg，并且逐渐减小；故C正确，ABD错误故选C点睛：本题关键根据法拉第电磁感应定律和楞次定律分析感应电动势及感应电流的变化情况，根据安培力的性质分析安培力的变化情况，再结合受力分析规律即可求解5. 空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它
6、沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为则等于() A. B. C. 1 D. 【答案】D【解析】设金属棒的长度为L左侧的金属棒有效的切割长度为L，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为，右侧的金属棒有效的切割长度为，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为，则，B正确【点睛】本题关键要准确理解公式中L的含义，知道L是有效的切割长度，即速度垂直方向上金属棒的长度6. 如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他
7、电阻不计，电阻R中的电流为 ( ) A. B. C. D. 【答案】A.点睛：本题容易产生的错误是认为金属棒的切割长度为d，感应电动势为E=Bdv，得到电流I=7. “磁单极子”是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线的分布类似于点电荷的电场线分布.物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一。abcd为用超导材料制成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用。设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导线圈，那么回路中可能发生的现象为() A. 回路中无感应电流B. 回路中形成持续的abcda流向的感应电
8、流C. 回路中形成持续的adcba流向的感应电流D. 回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流【答案】C【解析】有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，根据楞次定律，可知磁单极子穿入穿出超导回路时感应场方向始终向左，则回路中形成持续的adcba流向的感应电流，选C8. 如图，一闭合直角三角形线框以速度v向右匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的 ()A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据感应电流产生的条件可知，线框进入或离开磁场时，穿过线框的磁通量发生变化，
9、线框中有感应电流产生，当线框完全进入磁场时，磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；感应电流，线框进入磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小，感应电流逐渐减小；线框离开磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减小，感应电流逐渐减小；故A正确，BD错误；故选A点睛：本题可以采用排除法分析解题，掌握感应电流产生的条件、熟练应用E=BLv及欧姆定律即可正确解题9. 在如图所示的电路中，D1和D2是两个完全相同的灯泡，其额定电压在数值上约等于电源电动势，电源内电阻可以忽略不计，L是一处自身电阻可以忽略不计而自感系数足够大的线圈。将开关S2断开、S1闭合，两个灯泡都发出较暗的光。若闭合S2，两个灯的亮度变
10、化情况是() A. D1逐渐变亮，后来亮度稳定 B. D1逐渐变暗，后来熄灭C. D2逐渐变亮，后来亮度稳定 D. D2逐渐变暗，后来熄灭【答案】BC【解析】当将开关S2断开、S1闭合，两个灯泡都发出较暗的光若再闭合S2线圈L的电流在变大，产生的感应电动势阻碍电流变大，当稳定后，灯泡D1被短路，导致D1渐渐变暗，而D2渐渐变亮故选BC.10. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接在电压为的正弦式交流电源上，副线圈连接理想电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是()A. 电压表的示数为10VB. 电容器不断地充电和放电，所带电荷量不断变化C. 稳定后电流表
11、的读数为零D. 稳定后电容器两极板间电势差始终为10V【答案】ACD【解析】根据电压与匝数成反比可知，副线圈的电压为10V，电压表的示数为10V，所以A正确在电路没有稳定之前，由于二极管的作用，只有正向的电流可以通过，在电路稳定之后，由于电容器的隔直流的作用，就没有电流通过了，所以电容器不会反复的充电和放电，即稳定后电流表的读数为零，所以B错误，C正确电容器两极板间电势差为副线圈的最大的电压，即为10V，所以D正确，故选ACD点睛：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于二极管和电容器的作用要了解，即二极管的作用是指允许正向的电流通过，电容器的作用是通交流隔直流二、实验题(16
12、分，每空2分)11. 如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图. （1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：_.小支柱到槽口的距离等于小球直径且两小球相碰时球心在同一水平线上。（2）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（_）A.m1m2，r1r2 B.m1m2，r1m2，r1=r2 D.m1m2，r1=r2（3）为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是_.（填下列对应的字母）A直尺 B天平C游标卡尺 D弹簧秤 （4）设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）_成立,即表示碰撞中动
13、量守恒。【答案】 (1). （1）斜槽末端要水平 (2). （2）C (3). （3）AB (4). （4）m1=m1 +m2【解析】（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：斜槽末端要水平；（2）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m2大小关系为 m1m2，r1、r2大小关系为 r1=r2故选C.（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1t+m2v2t，则m1OP=m1OM+
14、m2ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度12. 如下图所示，把矩形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直设线框可动部分ab的长度为L，以速度v向右运动，在t时间内由原来位置ab移动到a1b1.则：这时线框的面积变化量为_穿过闭合电路的磁通量的变化量为_代入公式E，得到_如果导体的运动方向跟导
15、体本身垂直，但跟磁感线方向有一个夹角，如图所示，则得到的感应电动势的表达式为_【答案】 (1). SLvt (2). BSBLvt (3). EBLv (4). BLvsin.【解析】线框的面积变化量为：SLvt穿过闭合电路的磁通量的变化量为：BSBLvt代入公式E，得到EBLv三、计算题（共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）13. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L0.4 m，一端连接R1 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1 T导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好导轨和导体棒的电阻均可忽略不计在平行于导轨的
16、拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v5 m/s，求：(1)感应电动势E和感应电流I；(2)若将MN换为电阻r1 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U.【答案】（1）2A（2）1V【解析】（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：E=BLv=10.45V=2.0V根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：根据右手定则得导体棒MN中电流的流向为：NM；（2）将MN换为电阻r=1的导体棒，电路中的电流为：由欧姆定律有：U=IR=11=1V点睛：对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律公式
17、列方程求解14. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 的电阻R相连接求：(1)S断开时，电压表的示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？【答案】（1）50 V（2）40 V， 2 A.（3）2A ；80W【解析】（1）感应电动势最大值：Em=nBS=1000.50.10.250=50V，感应电动势有效值：S断开时，电压表示数，U=E=50V；（2）S合上时，电路
18、电流： 电压表示数：U=IR=220=40V；（3）通过R的最大电流： R消耗的电功率：P=I2R=2220=80W；点睛：本题考查了求电压表与电流表示数、求电阻消耗的功率问题，求出感应电动势的最大值、掌握最大值与有效值间的关系、应用欧姆定律、电功率公式即可正确解题15. 如图所示AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的1/4固定圆弧轨道，两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。已知R=0.4m，m=1kg，M=10kg。（g=10m/s2、本题
19、结果保留2位有效数字）求： 子弹射入木块前的速度v0； 若每当小木块上升到圆弧并返回到O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中。则当第3颗子弹射入小木块后，木块速度多大。【答案】（1）31m/s（2）2.4m/s【解析】（1）第一颗子弹射入木块的过程，系统动量守恒，即：mvo=(m+M) v1系统由O到C的运动过程中机械能守恒，即：（m+M）v12=(m+M)gR由以上两式解得：v0=31m/s(2)由动量守恒定律可知，第2颗子弹射入木块后，木块的速度为0当第3颗子弹射入要块时，由动量守恒定律得：mv0(3mM)v3 解得：=2.4m/s 16. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、P
20、Q平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略,现在让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由b向a方向看到的装置下图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值【答案】（1）图略；（2）（3）【解析】试题分析：（1）AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）当AB加速下滑时，感应电动势为：E=BlvAB杆中的电流为：I=E/R=Blv/R安培力：F=BIl加速度为：（3）当A=0时，即GSin=F时，AB杆的速度可以达到最大值所以，考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律