湖南省娄底市双峰一中学年高二上学期第三次.docx
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湖南省娄底市双峰一中学年高二上学期第三次
2016-2017学年湖南省娄底市双峰一中高二(上)第三次月考物理试卷
一、选择题(每小题4分,共52分)
1.如图所示,电灯A、B与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈.当S1闭合、S2断开且电路稳定时A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是( )
A.A、B两灯慢慢熄灭
B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C.有电流通过B灯,方向为c→d
D.有电流通过A灯,方向为b→a
2.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )
A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变
B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大
C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势大于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大
3.如图所示,光滑绝缘的水平面上,一个边长为L的正方形金属框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,下列分析正确的是( )
A.线框中产生的感应电流方向相同
B.线框所受的安培力方向相反
C.两过程所用的时间相等
D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少
4.如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨所在平面垂直.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,通过电阻R的电流强度是( )
A.B.C.D.
5.如图所示,内壁光滑,水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速圆周运动.若在此空间突然加上方向竖直向上,磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场,设运动过程中小球带电量不变,那么( )
A.小球对玻璃环的压力一定不断增大
B.小球受到的磁场力一定不断增大
C.小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动
D.磁场力对小球先做负功,后做正功
6.如图所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef为正方向)( )
A.B.C.D.
7.如图所示电路中,电源内电阻和线圈L的电阻均不计,K闭合前,电路中电流为I=E/2R.将K闭合时,线圈中的自感电动势( )
A.方向与原电流方向相同
B.有阻碍电流作用,最后电流总小于I
C.有阻碍电流增大的作用,电流保持I不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I
8.如图所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,当直电线中的电流I变化时( )
A.电流I增大,线圈向左平动B.电流I增大,线圈向右平动
C.电流I减小,线圈向上平动D.电流I减小,线圈向右平动
9.如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则( )
A.作用在ab上的外力应增大到原来的4倍
B.感应电动势将增大为原来的4倍
C.感应电流的功率将增大为原来的4倍
D.外力的功率将增大为原来的4倍
10.如图所示,通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a和b,当变阻器R的滑动头c向左滑动时( )
A.a向左摆,b向右摆B.a向右摆,b向左摆
C.a向左摆,b不动D.a向右摆,b不动
11.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是为了( )
A.增大涡流,提高变压器的效率
B.减小涡流,提高变压器的效率
C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量
D.增大铁芯中的电阻,以减少发热量
12.如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两个相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )
A.变为0B.先减小后不变C.等于FD.先增大再减小
13.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则从线圈cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中( )
A.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为2mgd
C.线圈的最小速度可能为
D.线圈的最小速度一定为
二、填空题(每空2分共16分)
14.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将 ;
②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将 .
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将 .
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,只有感应电动势,
C.能用楞次定律判断感应电动势方向
D.不能用楞次定律判断感应电动势方向.
15.研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图4,则该电阻的阻值约为 Ω.
(4)用伏安法测定该圆柱体在不同长度时的电阻,除被测圆柱体外,还有如下供选择的实验器材:
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在如图3所示的虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
三、分析解答题(6分+10分+16分=36分)
16.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能.
17.如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45o角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO的长为L=10cm,将比荷为×104C/kg的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).求:
(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间.
18.如图所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动.(g=10m/s2)
(1)求匀强磁场的磁感应强度B.
(2)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s,求磁场区域的高度h2.
(3)从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?
2016-2017学年湖南省娄底市双峰一中高二(上)第三次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题4分,共52分)
1.如图所示,电灯A、B与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈.当S1闭合、S2断开且电路稳定时A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法正确的是( )
A.A、B两灯慢慢熄灭
B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C.有电流通过B灯,方向为c→d
D.有电流通过A灯,方向为b→a
【考点】自感现象和自感系数.
【分析】在开关断开瞬间,线圈阻碍电流的减小,断开S1瞬间产生一自感电动势相当于电源,与A组成闭合回路.
【解答】解:
由图可知,该电路为桥式电路,相对于A与L并联,B与变阻器并联,之后两部分串联,由于电路稳定时A,B亮度相同,可知此时左右两部分的电压相等,则两部分的并联电阻值也相等,线圈的电阻值R0=R.
A、B、在开关S断开时,线圈L与A组成闭合自感回路,自感电流流过A,A逐渐熄灭,电流不流过B,所以B立刻熄灭.故A错误,B错误;
C、D、在开关S断开时,线圈L与A组成闭合自感回路,此时流过L的电流的方向不变,流过A的电流的方向与原来相反,即方向为b→a;故C错误,D正确.
故选:
D
2.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )
A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变
B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大
C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势大于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大
【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.
【分析】根据法拉第电磁感应定律:
感应电动势与磁通量的变化率成正比,结合数学知识进行分析.
【解答】解:
A、图中磁通量Φ不变,没有感应电动势产生.故A错误.
B、图中磁通量Φ随时间t均匀增大,图象的斜率k不变,即不变,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生的感应电动势恒定不变.故B错误.
C、图中回路在O~t0时间内,图象的斜率大于在t0~2t0时间的斜率,说明前一段时间内磁通量的变化率大于后一时间内磁通量的变化率,所以根据法拉第电磁感应定律知,在O~t0时间内产生的感应电动势大于在t0~2t0时间内产生的感应电动势.故C正确.
D、图中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大,磁通量的变化率先变小后变大,所以感应电动势先变小后变大,故D错误.
故选:
C
3.如图所示,光滑绝缘的水平面上,一个边长为L的正方形金属框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,下列分析正确的是( )
A.线框中产生的感应电流方向相同
B.线框所受的安培力方向相反
C.两过程所用的时间相等
D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.
【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向和安培力的方向.线框进入磁场过程加速度为零,做匀速运动,完全在磁场中运动时做匀加速运动,穿出磁场速度大于进入磁场的速度,安培力增大,线框将做减速运动,出磁场时大于或等于进入磁场时的速度,所用时间将缩短;根据功能关系分析热量关系.
【解答】解:
A、线框进入磁场和穿出磁场的过程,磁场方向相同,而磁通量变化情况相反,进入磁场时磁通量增加,穿出磁场时磁通量减小,则由楞次定律可知,产生的感应电流方向相反,故A
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- 湖南省 娄底市 双峰 一中 学年 上学 第三次