湖北省荆州市沙市区高二物理上学期第六次双周考试题.doc

湖北省荆州市沙市区2017-2018学年高二物理上学期第六次双周考试题一、选择题（每题4分，共48分。其中18为单选，912为多选）1下列现象中，属于电磁感应现象的是()a小磁针在通电导线附近发生偏转b通电线圈在磁场中转动c因闭合线圈在磁场中转动而产生感应电流d靠近的两条同方向的电流彼此相互吸引2如图所示，沿x轴、y轴有两根长直导线，互相绝缘x轴上的导线中有沿x轴方向的电流，y轴上的导线中有沿y轴方向的电流，两虚线是坐标轴所夹角的角平分线a、b、c、d是四个圆心在虚线上与坐标原点等距的相同的固定圆形导线环当两直导线中的电流从相同大小以相同的速度均匀减小时，各导线环中的感应电流情况是()aa中有逆时针方向的电流，且有靠近原点的趋势bb中有顺时针方向的电流，且有靠近原点的趋势cc中有顺时针方向的电流，且有靠近原点的趋势dd中有顺时针方向的电流，且有靠近原点的趋势3如图所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用，则可知金属框的运动情况是()a向左平动进入磁场b向右平动退出磁场c沿竖直方向向上平动 d沿竖直方向向下平动4如下图所示，阻值为r的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到ab位置，若v1:v21:2，则在这两次过程中()a回路的电流i1:i21:1b产生的热量q1:q21:2c通过任一截面的电荷量q1:q21:2d外力的功率p1:p21:25半径为r的圆形线圈，两端a、d接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图所示，则要使电容器所带电荷量q增大，可以采取的措施是()a增大电容器两极板间的距离b增大磁感应强度的变化率c减小线圈的半径d改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角6如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴oo以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是（ ）7如图甲所示，矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度b随时间t变化的图象如图乙所示t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在04 s时间内，下图表示线框ab边所受的安培力f(规定向左为正)随时间t变化的图象，其中正确的是() 8在下图的甲乙丙中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动.甲图中的电容器c原来不带电,设导体棒导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是( )a.三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动b.图甲丙中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图乙中ab棒最终静止c.图甲丙中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动d.三种情况下,导体棒ab最终均静止9(多选)如图所示，在磁感应强度为b1.0 t的匀强磁场中，金属杆pq在外力f作用下在粗糙u形导轨上以速度v2 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l1.0 m，电阻r3.0 ，金属杆的电阻r1.0 ，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是()a通过r的感应电流的方向为由d到ab金属杆pq切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 vc金属杆pq受到的安培力大小为0.5 nd外力f做的功等于电路中产生的焦耳热10(多选)如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为b,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为l,边长为l的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面.使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图( )11(多选)如图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈l和灯泡l1并联，当闭合开关s后，灯l1正常发光，下列说法中正确的是（ ）a当断开s时，灯l1立即熄灭 b当断开s时，灯l1突然闪亮后熄灭 c若用阻值与线圈l相同的电阻取代l接入电路，当断开s时，灯l1立即熄灭 d若用阻值与线圈l相同的电阻取代l接入电路，当断开s时，灯l1突然闪亮后熄灭12(多选)如图所示，水平放置的光滑导轨mn、pq足够长，两导轨置于竖直向上的匀强磁场中，长为l的导体棒ab和cd分别以速度v1和v2向左、向右两个方向匀速运动关于abcda电路中的感应电动势的计算和感应电流方向的判断，下列说法中正确的是()a可以根据两导体的运动情况求出单位时间内电路面积的改变，再由法拉第电磁感应定律求出回路的电动势b可以先求得两导体做切割磁感线运动时各自产生的感应电动势，再由电源串联规律求出回路的总电动势c电路中感应电流的方向既可以用楞次定律判断，也可以用右手定则判断d电路中感应电流的方向只能用右手定则判断二、实验题（16分）13（6分）如图所示为“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，那么合上开关后出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_；（“向左偏”或“向右偏”）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_（“向左偏”或“向右偏”）14(10分)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势e和内阻r，并探究电极间距对e和r的影响，实验器材如图所示将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁 电池的ui图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势_(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻_(填“增大”、“减小”或“不变”)曲线(c)对应的电源电动势e_v，内阻r_，三、计算题（46分）15（10分）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为l,总电阻为r,总质量为m.将其置于磁感强度为b的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行.当cd边刚进入磁场时,(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间的电势差大小;(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.16(10分)如图所示，边长l0.20 m的正方形导线框abcd由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻r1.0 ，金属棒mn与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒mn的电阻r0.20 .导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度b0.50 t，方向垂直导线框所在平面向里金属棒mn与导线框接触良好，且与导线框对角线bd垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在bd连线上若金属棒以v4.0 m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至ac的位置时，求(计算结果保留两位有效数字)：(1)金属棒产生的电动势大小；(2)金属棒mn上通过的电流大小和方向；(3)导线框消耗的电功率17（12分）如图1所示(俯视图)，间距为2l的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以oo为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻r，导轨电阻忽略不计。在距边界oo为l处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由b均匀减小到零，求此过程中电阻r上产生的焦耳热q1。(2)若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力作用下在初始位置由静止开始向右运动3l距离，其vx的关系如图2所示。求：金属杆ab在刚要离开磁场时的加速度大小；此过程中电阻r上产生的焦耳热q2。18（14分）如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度d=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻r=0.25w的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长l=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3，重力加速度g取10 m/s2。(1)求线框受到的拉力f的大小；(2)求匀强磁场的磁感应强度b的大小；(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足vv0（式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小)，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热q。高二年级第六次双周练物理答案1、c 2、b 3、a 4、b 5、b 6、d 7、a 8、b 9、bc 10、ac 11、bc 12、abc 13、(1)如图所示(2)向右偏转一下向左偏转14、见图 不变增大0.9754780.26815、解析:(1)cd边刚进入磁场时,线框速度，线框中产生的感应电动势(2)此时线框中电流 cd两点间的电势差 (3)安培力 根据牛顿第二定律mg-f=ma,由a=0解得下落高度满足 答案:(1) (2) (3)16、解析：(1)金属棒产生的电动势大小为 eblv0.4 v0.56 v.(2)金属棒运动到ac位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻大小为r并1.0 ，根据闭合电路欧姆定律得i0.47 a. 根据右手定则，电流方向从n到m.(3)导线框消耗的功率为：p框i2r并0.22 w.答案：(1)0.56 v(2)0.47 a，方向从n到m(3)0.22 w17、答案(1)q1 (2)a q2解析(1)磁场的磁感应强度在时间t内由b均匀减小到零，说明，此过程中的感应电动势e1 通过r的电流为i1此过程中电阻r上产生的焦耳热为q1irt 解得q1(2)ab杆离起始位置的位移从l到3l的过程中，由动能定理可得f(3ll)m(vv)ab杆刚要离开磁场时，感应电动势e22blv1通过r的电流为i 2 安培力为f安2bi2l 解得f安由牛顿第二定律可得ff安ma解得ab在刚要离开磁场时的加速度 aab杆在磁场中由起始位置发生位移l的过程中，根据功能关系，恒力f做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则flmvq2 解得q218、解析：(1)由v-t图象可知，在00.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度a=5.0m/s2 由牛顿第二定律有f-mgsin-mmgcos=ma (2分) 解得f=1.5n (2)由v-t图象，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动，产生的感应电动势e=blv1 通过线框的电流i= 线框所受安培力f安=bil 线框匀速运动，由平衡条件有f=mgsin+mgcos+ 解得b=0.50t(3)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度d=0.40m 线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-d=0.15m 设线框与挡板碰撞前的速度为v2，由动能定理，有-mg(s-d)sinq-mg(s-d)cosq= 解得v2=1.0 m/s线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsin=mgcos=0.50n，因此线框与