2020高二物理4月月考试题(3)

黑龙江省××市第一中学2017-2018学年高二物理4月月考试题

一、单选题（每题5分，共8题，总分40分）

1．如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是( )

A. 图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开

B. 图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动

C. 用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥

D. 用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动

2．如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下列说法正确的是( )

A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮

B. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮

C. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮

D. 断开开关S时，A灯与B灯都闪亮一下后同时慢慢熄灭

3．如图所示为一交流电随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周（两段各半个周期），则该交变电流的有效值约为（）

A. 2.1A

B. 3.1A

C. 4.1A

D. 5.1A

4．置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是（）

A. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动

B. 圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动

C. 圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动

D. 圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动

5．如图，金属框abcd置于匀强磁场中，金属棒MN可在abcd上无摩擦地滑动，MN 以1m/s的速度向左匀速运动，作用在MN上的外力恒为4N，方向向左，这时回路的电功率为（）

A. 2W

B. 20W

C. 4W

D. 无法求出

6．如图所示，正方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个等腰直角三角形导体框abc与ABCD在同一平面内，bc边与磁场的边界BC在同一直线上，bc的长是BC长的一半。现让导体框匀速向右通过磁场区，速度方向始终平行于BC边。设沿顺时针方向为感应电流的正方向，则在导体框穿过磁场区的过程中，导体框中产生的感应电流随时间变化关系图象正确的是（）

7．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是（）

A. 在t=0 s和t=0.2s时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大

B. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零

C. 在t=0.2s和t=0.4s时电流改变方向

D. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈切割磁感线的有效速率最大

8．如图甲所示，水平平行放置的光滑金属导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有定值电阻R，金属棒ab垂直放置在导轨上，现用平行于导轨向右的力F拉金属棒ab，金属棒ab的速度v随时间t的变化情况如图乙所示。不计金属导轨的电阻，导体棒与框架接触良好且无摩擦，则拉力F随时间t的变化规律可能是（）

A. B. C. D.

二、多选题（每题5分，共4题，总分20分）

9．两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )

A. 金属棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态

B. 回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

C. 当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大

D. 金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度

10．把一个矩形线圈从理想边界的匀强磁场中的匀速拉出来，如图所示，第一次为v1，第二次为v2，且v2＝2v1，求：两种情况下拉力做的功W1与W2之比；拉力的功率P1与P2之比；线圈中产生的焦耳热Q1与Q2之比( )

A. ＝

B. ＝

C. ＝

D. ＝

11．如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间t 变化的图象如图乙中曲线

a 、

b 所示，则（ ）

A. t=6×10﹣2

s 时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置

B. a 、b 对应的两线圈面积之比为4：9

C. a 、b 对应的线圈转速之比为3：2

D.两线圈电动势的有效值之比3：2

12．如图(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac 边的电阻为R ，其他电阻均不计，ab 与ac 夹角为135°，cd 与ac 垂直。将质量为m 的长直导体棒搁在导轨上，并与ac 平行。棒与ab 、cd 交点G 、H 间的距离为L 0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B 。在外力作用下，棒由GH 处以初速度v 0向右做直线运动。其速度的倒数

1

v

随位移x 变化的关系如图(b)所示。在棒运动L 0到MN 处的过程中 A. 导体棒做匀变速直线运动 B. 导体棒运动的时间为

32L v C. 流过导体棒的电流大小不变

D. 外力做功为232

00

03328

B L v mv R

三、计算题（共5题，总分50分）

13．(9分)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20 cm 2

。螺线管导线电阻r = 1.0 Ω，R1 = 4.0 Ω，R2 = 5.0 Ω，C = 30μF，在一段时间内，穿过螺线管的磁

场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化。求：

(1)螺线管中产生的感应电动势；

(2)闭合S ，电路中的电流稳定后，电阻R 1的电功率； (3)S 断开后，流经R 2的电量。

14．（11）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n =100，电阻r =10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R = 90Ω，与R 并联的交流电压表为理想电表．，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势最大值；

（2）从在t = 0时刻开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式

（3）电路中电压表的示数；

（4）R上的热功率．

15．（10分）如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只单匝正方形金属框，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 =0.2 kg，边长L=1m，金属框的总电阻为2Ω，金属框的上半部分处在一方向垂直框面向里的有界磁场中(磁场均匀分布)，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，金属框下半部分在磁场外，丝线能承受的最大拉力F =2.2 N。从t= 0时刻起，测得经过t=5 s丝线刚好被拉断，金属框由静止开始下落。金属框在下落过程中上边框离开磁场前已开始做匀速运动，金属框始终在竖直平面内，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)磁感应强度B0；

(2)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。

16．（8分）如图所示，两根足够长的水平放量的平行金属导轨间距为L，导轨间电阻为R，在 PQ右侧区域处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；在PQ左侧区域两导轨间有一面积为S 的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图所示(取竖直向下为正方向)。一根电阻为r的导体棒ab置于导轨上，0-t0时间内导体棒处于静止状态，t0 时刻后导体棒以速度V向右作匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。求：

(1) 0-t0时间内回路的感应电动势的大

小；

(2) t0时刻后导体棒ab受到的安培力的

大小。

17．（12分）如图所示，两平行导轨间距L＝1.0 m，倾斜轨道光滑且足够长，与水平面的夹角θ＝30°，水平轨道粗糙且与倾斜轨道圆滑连接。倾斜轨道处有垂直斜面向上的磁场，磁感应强度B＝2.5 T，水平轨道处没有磁场。金属棒ab质量m＝0.5 kg，电阻r＝2.0 Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨。电阻R＝8.0 Ω，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高度h＝3.0 m处由静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离x =1.25 m，而且发现金属棒从更高处静止释放，金属棒在水平轨道上滑行的距离不变（即棒未到底端就已匀速运动）。取g ＝10 m/s2。求：

(1)从高度h＝3.0 m处由静止释放后，金属棒滑到斜面底端时的速度大小；

(2)水平轨道的动摩擦因数μ；

(3)从某高度H处静止释放后至下滑到底端的过程中流过R的电量q = 2.0 C，求该过程中电阻R上产生的热量。