山东省寿光市第一中学2017-2018学年高二12月月考物理试题(考试卷)

山东省寿光市第一中学2017-2018学年高二12月月考物理试题
一．选择题(本题共16个小题，每小题4分，共64分)
1. 认识物理规律的发现过程，并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．以下说法符合物理学史的是（ ）
A. 焦耳发现了电流磁效应的规律
B. 法拉第发现了电磁感应现象，打开了电气时代的大门
C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
2. 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0~2T 时间内，直导线中电流方向向下，则在2
T ~T 时间内，下列叙述线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是（ ）
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. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C. 感应电流方向为顺时针，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 3. 下列关于磁感应强度的说法中，正确的是（ ） A. 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向 B. 通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C. 小磁针N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 D. 一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零 4. 如图，有两根和水平方向成 角光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个最大速度v m ，则（ ）
A. 如果B增大，v m将变大
B. 如果α变大，v m将变大
C. 如果R变大，v m将变大
D. 如果m变小，v m将变大
5. 如图所示是某校首届中学生创意物理实验设计展评活动中获得一等奖的作品《小熊荡秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，C、D的两端用柔软的细导线吊了两个铜线圈P、Q（Q上粘有一张小熊的图片），并组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．关于此作品，以下说法正确的是（）
A. P向右摆动的过程中，P中的电流方向为逆时针方向（从右向左看）
B. P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C. P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D. 若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
6. 如图所示，边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd边右侧紧邻两个
磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场.现使线框以速度
v匀速通过磁场区域，从开始进入，
到完全离开磁场的过程中，下列图线能定性反映线框中的感应电流(以逆针方向为正)和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是()
A. B.
C. D.
7. 如图所示，圆环形导体线圈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向上滑动，下列表述正确的是
A. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变大
C. 线圈a有收缩的趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力F将变小
8. 如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小。

接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）
A. 在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗
B. 电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C. 在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
D. 在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
9. 如图所示，匀强磁场垂直于金属导轨平面向里，导体棒ab与导轨接触良好，当导体棒ab在金属导轨上
做下述哪种运动时，能使闭合金属线圈c向右摆动( )
A. 向右加速运动
B. 向右减速运动
C. 向左加速运动
D. 向左减速运动
10. 如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 恒力F做的功等于电路产生的电能
B. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
C. 克服安培力做的功等于电路中产生的电能
D. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
11. 如图所示，闭合导体框abcd从高处自由下落，进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边即将进入磁场的这段时间里，下列表示线圈运动情况的速度一时间图象可能的有（）
A. B. C. D.
12. 如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有
A. 闭合电键K后，把R的滑片向右移
B. 闭合电键K后，把R的滑片向左移
C. 闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出
D. 闭合电键K后，把Q靠近P
13. 如图所示，金属棒在外力作用下从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑水平导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，金属棒接入电路的电阻为R，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中
A. 回路电流I1∶I2＝1∶ 2
B. 产生的热量Q1∶Q2＝1∶4
C. 通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶1
D. 外力的功率P1∶P2＝1∶2
14. 如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v=E
B
，那么（）
A. 带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过
B. 带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过
C. 不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过
D. 不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过
15. 目前世界上正研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示．表示它的发电原理，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是( )
A. A板带正电
B. 有电流从b经电阻流向a
C. 金属板A、B间的电场方向向下
D. 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
16. 如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则（）
A. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为1：3
B. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3:1
C. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：1
D. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：3
二、填空题(本题共1小题，每空4分，共8分)
17. 为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺旋管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接接成如图所示的实验电路：
(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是___A
A.电键的位置接错
B.电流表正、负接线柱上导线接反
C.线圈B的两个接线柱上导线接反
D.蓄电池的正、负极接反
(2)电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_______右（选填“左”或“右”）偏转．
三、计算题（本题共3道小题，第18题10分，第19题8分，第20题10分，共28分） 18. 如图所示，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L =1m ，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B =0.5T ．一导体棒以v 0=2m/s 的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r =0.3Ω，定值电阻R =0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：
（1）回路中产生的感应电动势；
（2）R 上消耗的电功率；
（3）若在导体棒上施加一外力F ，使导体棒保持匀速直线运动，求力F 的大小和方向．
19. 如图所示，竖直向上的匀强磁场，开始时磁感应强度B =0.5T ，并且以0.1T/s B t
∆=∆在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m 的导轨上放一电阻R 0=0.1Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M =0.2kg 的重物，轨道左端连接的电阻R =0.4Ω，图中的l =0.8m ，求至少经过多长时间才能吊起重物．
20. 如图所示，质量10.1kg m =，电阻10.3R =Ω，长度0.4m l =的导体棒ab 横放在U 型金属框架上．框架质量20.2kg m =，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2μ=，相距0.4m 的MM '、NN '相互平行，电阻不计且足够长．电阻20.1R =Ω的MN 垂直于MM '．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度0.5T B =．垂直于ab 施加2N F =的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM '、
NN '保持良好接触．
当ab 运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2．
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；
Q ，求该过程ab位移x的大小．（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量0.1J。