江西省南昌市2016_2017学年高二物理3月月考试题201707120171

2016-2017学年度下学期3月考
高二物理试卷
一、选择题：本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10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.下列实验现象，属于电磁感应现象的是（）
A．导线通电后， B．通电导线AB C．金属杆切割磁感线时，
D．通电线圈在
其下方的小磁针偏转在磁场中运
动电流表指针偏转磁场中转动
2、如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平
桌面上，当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线
由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不
动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是( )
A．F N先大于mg，后小于mg B．F N一直大于mg
C．f先向左，后向右 D．线圈中的电流方向始终不变
3、如图所示，在光滑水平面上方，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a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ
重合时，线框的速度为，则（）
A．此时线框中的电功率为 B．此时线框的加速度为
C．此过程通过线框截面的电量为 D．此过程回路产生的电能为0.75mv2
4、如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c向右摆动（）
A．向右或向左做减速运动 B．向右或向左做匀速运动
C．向右或向左做加速运动 D．只能向右做匀加速运动
5、如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。

则
A．0～5 s内i的最大值为0.1 A B．第4 s末i的方向为正方向
C．第3 s内线圈的发热功率最大 D．3～5 s内线圈有扩张的趋势
6、如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v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是如图所示中的（）
A． B． C． D．
7、如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U．变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1：n2和电源电压U1为（）
A.1：2 2U
B.1：2 4U
C.2：1 4U
D.2：1 2U
8、如图（a）、（b）所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）
A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变
暗
9、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不
同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则（）
A．两次t=0时刻线圈的磁通量均为零
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
10、如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电
阻、理想变压器匝数均不变，当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）A．输电线上的热功率变大
B．用户的电压U4增加
C．U2的电压不变
D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率
二、填空题（本题共3小题，每空2分，共20分。

11、如图所示，100匝的矩形线圈ABCD，AB＝CD＝0.5m，AD＝BC＝0.2m，将线圈置于B＝2T
的匀强磁场中，以为轴转动，转速为，则线圈产生的感应电动势的最大值为，从线圈平面与中性面重合时开始计时，经过0.1s时的电动势的瞬时值是．12、如图，边长为a、电阻为R的正方形线圈在水平外力的作用下以
速度匀速穿过宽为b的有界的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B，
从线圈开始进入磁场到线圈刚离开磁场的过程中，外力做功为W。

若a>b，则W＝______，若a<b，则W=_______。

13、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，
其瞬时值表达式为u1=220sin314t（V），则
（1）当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为_________V（2）
当t=s时，c、d间的电压为______V
（3）单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程
中，电压表示数________，电流表示数________（填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表示数________，电流表示数________（填“变大”、“变小”或“不变”）
二、计算题．本题共5小题，共计40分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤，只写出最后答案的不能得分，有效值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14、(8分）如图所示，两根半径为r 光滑的14
圆弧轨道间距为L ，电阻不计，在其上端连有一阻值为R 0的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L 、质量为m 、电阻为R 的金属棒从轨道的顶端PQ 处开始下滑，到达轨道底端MN 时对轨道的压力为2mg ，求：
(1)棒到达最低点时电阻R 0两端的电压；
(2)棒下滑过程中R 0产生的热量；
(3)棒下滑过程中通过R 0的电量．
15、（8分）如下图甲所示，理想变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。

已知R 1=R 3=20Ω，R 2=40Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P =35W ，已知通过R 1的正弦交流电如下图乙所示。

求：（1）原线圈输入电压；（2）电阻R 2的电功率；（3）电容器C 流过的电流。

16.（8分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的
光滑平行金属导轨相距1L m =，导轨平面与水平面成30θ=角，
下端连接阻值为0.8R =Ω的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小为B=1T ；质量为0.1m kg =、电阻0.2r =Ω金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。

g 取10m/s 2，求：
（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）金属棒ab 所能获得的最大速度；
（3）若金属棒ab 沿斜面下滑0.2m 时恰好获得最大速度，求在此过程中回路一共生热多少焦？
17、（8分）如图所示，间距为L 的两根平行金属导轨弯成“L ”形，竖直导轨面与水平导轨面
均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为u；当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计；已知重力加速度为g）求：
（1）导体棒cd向右匀速运动时，电路中的电流大小；
（2）导体棒ab匀加速下滑的加速度大小；
（3）若在某时刻，将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷
量为q，则这一段时间内导体棒cd产生的焦耳热为多少．
18、（8分）如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m，上端连接R=0.5Ω的电阻，下端连着电阻不计的金属卡环，导轨与水平面的夹角θ=300，导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场，其上、下边界之间的距离s = 10m，磁感应强度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计，垂直导轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处，在t= 0时刻由静止释放，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨底端被环卡住不动g取10m/s2，求：
(1)棒运动到磁场上边界的时间；
(2)棒进入磁场时受到的安培力；
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.
高二物理参考答案
一、选择题 1、C 2、A3.C4、A 5、D 6、A7、C 8、AD 9、BC 10、AC
二、填空题 11.100V 、
12， 13、答案：22
不变 变小 变大 变大
三、计算题 14、1、解析：(1)到达最低点时，设棒的速度为v ，由牛顿第二定律得：
2mg －mg ＝m 得v ＝； E ＝BLv ＝BL ； U
＝000
E R R R =+. (2)由能量转化和守恒得：Q ＝mgr －mv 2＝mgr ；Q 0＝00002()
R mgR r Q R R R R =++. (3)电量q ＝I Δt ＝0E R R + Δt ＝00
BS BrL R R R R =++. 答案：
0 (2) 002()mgR r R R + (3) 0
BrL R R + 15、【答案】（1）U =200V （2）P 2=10W （3）I 3=0.25A
【解析】（1）电阻R 1电压有效值
（1分） 所以原线圈输入电压有效值（2分） （2）电阻R 2的电流
（1分） 电阻R 2的功率
（1分） 原线圈输入电流
（1分） 副线圈的输出电流（1分）
R 3支路中的电流（2分）
16、（1）金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得：
代人数据解得： 。

（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为，所受安培力为，棒在沿导轨方向受力平衡有：
，，，
最大速度为：。

（3）根据全过程中能的转化和守恒规律，有：，
所以全过程中系统产生的热为：。

17、解：（1）cd切割磁感线产生感应电动势为 E=BLv0，根据闭合电路欧姆定律得：I==；（2）对于ab棒：由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，摩擦力f=μN，N为轨道对ab棒的弹力，水
平方向，由平衡条件得：N=BIL，解得：a=g﹣；
（3）对于cd棒，通过棒的电量：q==，解得：s=，
设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q．
根据能量守恒得：2Q+μmgs=mv02，已知：s=，解得：Q=mv02﹣；
答：（1）导体棒cd向右匀速运动时，电路中的电流大小；
（2）导体棒ab匀加速下滑的加速度大小为g﹣；
（3）这一段时间内导体棒cd产生的焦耳热为mv02﹣．
18【答案】。