《天津市静海县2017_2018学年高二物理4月学生学业能力调研测试试题2018042811082.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市静海县2017_2018学年高二物理4月学生学业能力调研测试试题2018042811082.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、天津市静海县第一中学2017-2018学年高二物理4月学生学业能力调研测试试题考生注意：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 技 能学习能力习惯养成总分内容电磁感应交变电流20（卷面整洁）100分数75253-5 第卷 基础题（共80分）一、选择题: （1-4题为单项选择，每小题3分,5-6为多项选择, 每小题4分；，共20分）1用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转。下列说法正确的是（）A当磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转B当
2、磁铁S极插入线圈中时，电流表指针向左偏转C当磁铁S极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向左偏转D当磁铁N极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向右偏转2在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（）At=0.01s时线框平面与中性面垂直Bt=0.005s时线框的磁通量变化率最大C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势的频率为100Hz3如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角金
3、属杆以 的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r则在金属杆转动过程中（）A金属杆中感应电流的方向是由N流向MB电路中感应电流的大小始终减小CM点电势高于N点电势D电路中通过的电量为4现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有 （ ）5如图所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u=U0sint的交流电源两端。电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表。现使滑动变阻器R的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（ ）A电压表V1与V2示数的比值将变
4、大B电流表A1与A2示数的比值将不变C电压表V1与电流表A1示数的比值变大D电压表V2与电流表A2示数的比值变小6如图在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为L、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/3，则下列说法正确的是（）A线框的速度为v/3时，安培力大小为B线框的速度为v/3时，安培力大小为C线框在虚线位置磁通量为0，线框无感应电流D此过程中安培力做的功为等mv2二、填空题：（每空2分，共20分）7
5、楞次定律是电磁领域的惯性定理，它的内容是：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 的变化。就“原磁场”和“感应磁场”的方向关系，你对“阻碍”一词的理解是： 。8关键环节考核题组：楞次定律是判定感应电流方向的重要规律，理解“阻碍”的含义，能快速确定感应电流在磁场中受到的安培力的方向，请从“阻碍”角度出发回答下面的问题，然后总结解决此类问题的关键环节。（1）如图，一条形磁铁沿竖直悬挂的线圈轴线运动，则在磁铁靠近线圈的过程中，线圈的受力方向为 （2）如图1所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图2所示的电流，在tl到t2时间内，乙线圈的受力方向为 （3）如图，通电导线
6、MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向为 （4）根据以上回答总结关键环节：判定线圈中产生的感应电流的受到的安培力方向时 （是、否）需要确定磁体的极性或者感应电流电流的方向。9（课本实验）如图是探究感应电流产生条件的实验装置，现将电路如图连接在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，甲、乙、丙三名同学分别独立操作实验，现已知同学甲将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流计指针很明显的向右偏转请根据甲同学操作过程以及实验现象回答以下问题。（1）同学乙在操作过程中发现电流计指针向左偏转，那么同学乙进行的操作可能是 ， ， 。（写出任意三种操
7、作过程即可）（2）同学丙在滑动滑片P时发现电流计指针偏转幅度很小，你认为原因是 。三、计算题（共40分）10如图所示，间距L=1m的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁场，其磁感应强度大小B=1T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一质量M=0.1kg，电阻r=1的金属棒MN与导轨垂直且在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度水平向左匀速运动。R1=2，R2=2，C=5F，导轨和棒之间的动摩擦因数=0.2开关S1、S2闭合，电路稳定后，重力加速度g取10m/s2，求：（1）认清电路结构是本题的关键，请说出两个电阻R1、R2的连接方式（2）水平拉力F的大小；（2）断开S1后，流过R2的电荷量11一
8、题多变题组：如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.2kg，边长为L=1m，金属框的总电阻为R=0.8，金属框的上半部分处在一方向垂直框面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，丝线能承受的最大拉力F=4N从t=0时刻起，经过t=5s丝线刚好被拉断。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）t=5s时金属框受到的安培力F1的大小（2）此种情况下磁感应强度B0的大小变式1：现只改变这个单匝正方形金属框变为多匝正方形线圈，匝数n=10，其他的物理量及过程均不变化，求：（1）t=
9、5s时线圈受到的安培力F2的大小（2）此种情况下磁感应强度B0的大小变式2：在t=5s丝线刚好被拉断后，匀强磁场的磁感应强度保持B0不变，金属框或者多匝线圈也开始由静止开始下落，在下落过程中上边框离开磁场前已开始做匀速运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）单匝金属框或者多匝线圈受到的最大安培力F3的大小（2）单匝金属框或者多匝线圈下落时获得的最大速度v（3）由丝线刚好被拉断到金属框上边框离开磁场的过程，金属框中产生的焦耳热Q。第卷 提高题（共20分）12两根平行金属导轨相距L=0.50m，固定在水平面内，导轨左端串接一个R=0.04的电阻，在导轨间长d=0.50m的区域内，
10、存在方向垂直导轨平面下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T，质量m=4.0kg的金属棒CD置于导轨上，与导轨接触良好，且与两导轨间的动摩擦因数均为=0.8，棒在导轨之间的电阻r=0.01，绝缘轻绳系于棒的中点，初始时刻，CD棒距磁场左边界s=0.24m，现通过绳用向右的水平恒力F=80N拉CD棒，使棒由静止运动，运动过程中始终保持与导轨垂直，当CD棒到达磁场右边界时撤去拉力（不计其他电阻以及绳索的质量），重力加速度g取10m/s2，求：（1）求CD棒进入磁场时所受的安培力F1的大小；（2）在CD棒穿越磁场区域的过程中，求电阻R上产生的焦耳热Q1（3）若在CD棒进入磁场的瞬间，改变拉力F的大小，使
11、CD棒的速度v随进入磁场左边界的位移x的变化规律满足：v=2.4-4x。求在CD棒穿越磁场区域的过程中，整个电路的电阻上产生的焦耳热Q2和绳的拉力所作的功W 答 题 纸 得分框知 识 技 能学习能力习惯养成总分二、填空题7 8（1） （2） （3） （4） 9（1） ， ， 。 （2） 三、计算题10.11.变式1变式212. 答案1 单项选择题题号234答案BBD二多项选择题题号56答案三填空题789四计算题10解：（1）对导体棒做匀速运动，F=f+BILf=N=mg导体棒做切割磁感线运动，E=BLv联立解得水平拉力的大小F=0.6N（2）开关S1，S2闭合，电路稳定后电容两端电压等于R2两
12、端电压Uab=IR2此时电容所带的电荷量为Q=CUab断开S1后，电容所有的电荷都会通过R2，故断开S1后，流过R2的电荷量Q=411解：（1）由楞次定律可知，05s时间内金属框中感应电流为逆时针方向，安培力向下，由法拉第电磁感应定律：E=感应电流大小为I=5s时受到的安培力为F1=B0ILt=5s丝线刚好被拉断片，则有：F=F1+mg联立解得：B0=4T （2）由楞次定律可知，05s时间内金属框中感应电流为逆时针方向，安培力向下，由法拉第电磁感应定律：E=n=n=n感应电流大小为I=5s时受到的安培力为F2=B0ILt=5s丝线刚好被拉断片，则有：F=F2+mg联立解得：B0=0.4T （3
13、）由题意可知，5s 后磁感应强度为B0不变，金属框在上边框离开磁场前做匀速运动，即有：F3=mg；设此时金属框的下落速度为v，则有：E1=nB0Lv；再由闭合电路欧姆定律可得，I1=由能量守恒定律，可得，联立解得：Q=0.999J12解：（1）由牛顿第二定律得：Fmg=ma，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2as，解得：v=2.4m/s；CD棒刚进入磁场时：E=BLv，感应电流：I=，安培力：FA=BIL，解得：FA=48N；（2）CD棒进入磁场后：F=FA+mg，CD棒做匀速直线运动，由能量守恒定律得：Q总=F1d，电阻上产生的热量：Q1=Q总，解得：Q1=19.2J；（3）同理Q2
14、=14J W=18.8J附加题说明：本试卷满分为30分，考试时间30分钟。1、如图所示，两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘水平桌面上，间距，导轨所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，将两根质量均为的导体棒、放在金属导轨上，导体棒的电阻均为，导体棒与导轨间的动摩擦因数为。用一根绝缘细线跨过导轨右侧的光滑定滑轮将一物块和导体棒相连，物块质量，细线伸直且与导轨平行。现在由静止释放物块，导体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，导体棒所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：（1）导体棒刚要运动时的速度大小；（2）若从物体静止释放到ab即将开始运动这段时间内，重物下降的高度为h,则
15、此过程中整个回路中产生的总的焦耳热是多少？（3）导体棒运动稳定后的加速度以及由导体棒、组成闭合回路的磁通量的变化率。2、用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B ，方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。（1）求方框下落的最大速度（设磁场区域在竖直方向足够长）；（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率P；（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为（）。若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同，求恒定电流I0的表达式。- 12 -