河北省保定市高阳中学1415学年度高二3月月考——物理

河北省保定市高阳中学 2014—2015学年度下学期3月月考
高二物理试题
（时间：90分钟 满分100分） 第I 卷（选择题，共48分）
一、本题共12小题；每小题4分，共48分。

在每个小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛的应用。

下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是： （ ） A ．回旋加速器 B ．质谱仪 C ．电磁炉 D ．示波管
2．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图所示，则 ( ) A ．交变电流的频率是4π Hz
B ．当t ＝0时，线圈平面与磁感线垂直
C ．当t ＝π s 时，e 有最大值
D ．交流电的周期是π s
3.如图所示，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F 的作用下匀速前进了时间t ，则（ ） A ．拉力对物体的冲量为Ft B ．拉力对物体的冲量为Ftcosθ C ．摩擦力对物体的冲量为Ft D ．合外力对物体的冲量为Ft
4．前几年，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。

新华网长沙l 月26 日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。

若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热损耗功率为ΔP ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变) ( )
A ．输电电流为I
9 B ．输电电流为9I
C ．输电电压为3U
D ．输电电压为 U
3
5．如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是( ) A ．无感应电流
B ．有逆时针方向的感应电流
C ．有顺时针方向的感应电流
D ．先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
6.两只相同的电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电。

两种
交变电流的最大值相等，波形如图甲、乙所示。

在一个周期内，两电阻产生的热量之比Q 甲
Q 乙
等于( )
A.
12
B. 12
C. 14
D. 11
7．如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当
条形磁铁自由下落时，将会出现的情况是( ) A ．两金属环将相互靠拢 B ．两金属环将相互分开 C ．磁铁的加速度会大于g D ．磁铁的加速度会等于g
8.如图所示，间距为L ，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R 的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m ，电阻也为R 的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的
匀强磁场中．现使金属棒以初速度v 0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是( )
A ．金属棒在导轨上做匀减速运动
B ．整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为mv 20
2 C ．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qR BL
D ．整个过程中金属棒克服安培力做功为mv 20
2
9．如图9所示电路为演示自感现象的实验电路。

实验时，先闭合开关S ，电路达到稳定后，通过线圈L 的电流为I 1，通过小灯泡L 2的电流为I 2，小灯泡L 2处于正常发光状态。

以下说法正确的是（ ） A ．S 闭合后，L 1灯缓慢变亮，L 2灯立即亮
B ．S 闭合后，通过线圈L 的电流逐渐增大到稳定值
C ．S 断开后，小灯泡L 2中的电流由I 1逐渐减为零，方向与I 2相反
D ．S 断开后，小灯泡L 2立刻熄灭
10.如图所示，质量为M 的小车AB ，在A 端粘有橡皮泥，在B 端固定有一根轻质弹簧，弹簧的另一端靠一块质量为m 的物体C ，且M>m ，小车原来静止于光滑水平面上，小车底板光滑，开始时弹簧处于压缩状态。

当弹簧释放后，则：（ ） A. 物体C 离开弹簧时，小车一定是向右运动； B. 物体C 与A 粘合后，小车速度为零；
C. 物体C 从B 向A 运动过程中，小车速度与物体速度大小（对地）之比为 m ∶M ；
D. 物体C 从B 向A 运动过程中，小车速度与物体速度大小（对地）之比为M ∶m 。

11．空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中磁感应强度方向和感
甲
应电流方向如图甲所示的方向为正。

要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流，图丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是（）
12．如图5-47所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是( )
A．副线圈两端M、N间的电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流减小
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、本题共2小题，共12分；把答案写在相应位置。

13．（4分）电阻为R的矩形线框abcd，边长ab＝L，bd＝H，质量为m，
自某一高度自由下落，恰好能匀速通过一匀强磁场，磁场与线框平面垂直，
磁场区域的宽度为H，则线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
____________。

14．（8分）在做电磁感应现象的实验中所给器材下图所示。

（1）请你笔画线的形式把实物图连接起来。

（2）某同学连好实物图，他在做实验时发现当开关闭合时，电流表
的指针向向右偏，请你帮他判断当迅速移动滑动变阻器
使其接如电路中的电阻减小时，指针将
（填“向左偏”、“向右偏”、“不偏”），由此实验说
明。

三、本题共4小题，40分。

解答应写出必要的文字说明、
方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数
值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位。

15．（8分）空间存在一垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B
正以0.1T/s的变化率均匀减小。

在磁场中放置一总电阻为
1Ω，边长为0.1m的单匝正方形导线框，如图所示，求：
（1）导线框中产生的电动势？
（2）若开始计时时刻磁感应强度B=2T，求5s末导线框AB边受的安培力大小。

16.（10分）光滑水平面上有一质量为M滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R＝1 m．一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块．已知M＝4 m，g取10 m/s2，若小球刚好没跃出
1
4圆弧的上端，
A B
C
D
求：(1)小球的初速度v 0的大小； (2)滑块获得的最大速度． 17．（10分）某发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给用户，输电站输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，升压器原副线圈的匝数之比为1：25，输电线上功率损失为4%，用户所需电压为220 V ，求输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少？ 18．（12分）电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s ＝1.15 m ，两导轨间距L ＝0.75 m ，导轨倾角为30°，导轨上端ab 接一阻值R ＝1.5 Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场垂直轨道平面向上，如图12所示．阻值r ＝0.5 Ω，质量m ＝0.2 kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q 1＝0.1 J ．(取g ＝10 m/s 2)求： (1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安； (2)金属棒下滑速度v ＝2 m/s 时的加速度a ；
(3)为求金属棒下滑的最大速度v m ，有同学解答如下：由动能定理，W G －W 安＝1
2mv 2m
，
由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答．
高二物理参考答案
14．(1)如图 （4分） （2）右偏（2分）
（3）电路中电流发生变化时，回路中 也会产生感应电流（意思对即可）（2分）
15．(8分）
解：（1）由法拉第电磁感应定律：E=Δφ
Δt
，
考虑到S 不变
E=SΔB
Δt =0.1×0.1×0.1=1×10-3V （3分）
（
2）电路中的电流 I=E
R
（2分）
AB 边受安培力 F= （B 0-kt ）IL （2分） 带入数值得 F=1.5×10-4N （1分）
16． (10分）
（1）当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守
恒有：
………………① （2分）
因系统机械能守恒，所以根据机械能守恒定律有：
……………………② （2分）
解得v0=5m/s ……………………③ （1分）
（2）小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大。

研究小球
开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和机械能守恒有：
……………………④ （2分）
………………⑤ （2分）
解得 ………………⑥ （1分）
17．(10分）
解：升压变压器副线圈两端电压 U 2=n 2
n 1
U 1=6250V （2分）
副线圈的电流 I 2=
P
U 2
=16A （2分）
输电线电阻R 上损失的功率为 I 22R =4%P 则 R=4%P
I 2
2 =15.6Ω （2分）
降压变压器原线圈的电压为： U 1/=U 2-I 2R=6×103V （2分） 则降压器上原、副线圈的匝数比：n 1/n 2/ =U 1/U 2/ =300
11 （2分）
18．(12分）
（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于，因此
∴=0.4()R r W Q Q Q J =+=安
3分
（2）金属棒下滑时受重力和安培力
2分
由牛顿第二定律22
sin 30B L mg v ma R r
︒-
=+ 2分 ∴2222210.80.752
sin 3010 3.2(/)()20.2(1.50.5)
B L a g v m s m R r ⨯⨯=︒-
=⨯-=+⨯+ 1分 (3)此解法正确。

金属棒下滑时受重力和安培力作用，其运动满足
22
sin 30B L mg v ma
R r
︒-=+。