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1、天津市静海县第一中学 2017-20182017-2018学年高二物理 4 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 （卷面整洁） 20 分数 75 25 3-5 100 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
2、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 311V D线框产生的交变电动势的频率为 100Hz 3如图所示，abcd
3、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 M - 1 - B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 （ ） U U U U
4、A B C D 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，
5、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 4 D此过程中安培力做的功为等 9 mv2 二、填空题：（每空 2 分，共 20 分） 7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， - 2 - “”你对 阻碍 一词的理解是： 。 8关键环节考核题组：楞次
6、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 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
7、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。 - 3 - 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
8、） 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 11一题多变题组：如图甲所示，用粗细均匀的导线制
9、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： - 4 - （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
10、程均不变化，求： （1）t=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
11、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，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； - 5 -