北京二中2017－2018學(xué)年高二下學(xué)期第三學(xué)段考試物理(4月)試題

北京二中2017—2018學(xué)年度第三學(xué)段高二年級學(xué)段考試試卷物理選修32命題人：審核人：得分：單項選擇題（每小題2分，共52分）以下過程中能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式有：④條形磁鐵插入或者播出螺線管的過程中③④條形磁鐵插入或者播出螺線管的過程中③閉合開關(guān)后通電線圈A放在螺線管B中靜止不動的過程中①導(dǎo)體棒左右晃動的過程中②②條形磁鐵靠近或者遠(yuǎn)離鋁環(huán)B的過程中第2題圖NS①②B.②③第2題圖NS2、如圖所示為一臺小型發(fā)電機示意圖，磁場為水平方向。若線圈繞著轉(zhuǎn)軸QUOTE做勻速圓周運動，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的水平位置時，下列判斷正確的是（）A．通過線圈的磁通量最大B．此時線圈恰好經(jīng)過中性面C．線圈中產(chǎn)生的電動勢最大D．此時交流電流正好改變方向第3題圖3、如右圖所示，在鐵芯P上繞有兩組線圈A和B，如果線圈A中通有如下所示的四種電流，規(guī)定從線圈A上端流入為電流正方向，試分析在t1~t2這段時間內(nèi)（從上方俯視）線圈第3題圖A．甲可以B.乙可以C.丙可以D.丁可以第第4題圖4、如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的N極附近，一個閉合線圈向下運動并始終保持水平。在位置B，N極附近的磁感線正好與線圈平面平行。則從上方俯視可見（）A.線圈從A到C的運動過程中感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針B.線圈從A到C的運動過程中感應(yīng)電流的方向先順時針后逆時針C.線圈從A到C的運動過程中感應(yīng)電流的方向始終是順時針D．線圈從A到C的運動過程中感應(yīng)電流的方向始終是逆時針第5題圖甲5、1831年10月28日，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機（圖甲）。它是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，是人類歷史上的第一臺發(fā)電機。據(jù)說，在法拉第表演他的圓盤發(fā)電機時，一位貴婦人問道：“法拉第先生，這東西有什么用呢？”法拉第答道：第5題圖甲圖乙是這個圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。使銅盤轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過。已知銅盤半徑為r，銅盤內(nèi)阻忽略不計，銅盤所在區(qū)域磁感強度B，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則以下判斷正確的是（）銅盤轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的電流方向是D到C銅盤轉(zhuǎn)動過程中D點的電勢高于C點銅盤轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為QUOTE④銅盤轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為QUOTE①②B.②③C.③④D.①④第第6題圖6、如圖所示，電源在電動機線圈中產(chǎn)生的電流的方向已經(jīng)標(biāo)出。在如圖所示位置，以下關(guān)于電動機運動過程中的分析正確的是（）①導(dǎo)線AB邊所受安培力與圖示v箭頭方向相反②導(dǎo)線AB邊產(chǎn)生的反電動勢方向由B指向A③線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢對電源電流起到了促進(jìn)作用④如果要維持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動，電源必須源源不斷的提供電能來克服反電動勢的阻礙作用①②B.①③C.②③D.②④7、一個單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場垂直，圖中表示穿過線圈平面的磁通量隨時間變化的函數(shù)圖像。圖中磁通量的最大值Φmax＝0.20Wb，變化周期T＝0.02s。則由圖可知，()A．線圈中感應(yīng)電動勢的最大值出現(xiàn)在0.005、0.015s各時刻B．電流改變方向出現(xiàn)在0.010s、0.020s時刻第7題圖C．根據(jù)SKIPIF1<0有Emax＝62.8V第7題圖D．線圈中電動勢的有效值是SKIPIF1<0第8題圖8、如圖所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均10匝，半徑rA=2r第8題圖A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比EA∶EB=2:1B.兩線圈中電阻之比RA∶RB=1:2C．兩線圈中感應(yīng)電流之比IA∶IB=1:2D．兩線圈中產(chǎn)生的熱功率之比PA∶PB=8:1第9題圖9、如圖是電磁流量計的示意圖。圓管由非磁性材料制成，空間有勻強磁場。電磁流量計的管道內(nèi)沒有任何阻礙流體流動的結(jié)構(gòu)，所以常用來測量高黏度及強腐蝕性流體的流量。它的優(yōu)點是測量范圍寬、反應(yīng)快、易與其他自動控制裝置配套。當(dāng)管中流過含有大量陰陽離子的導(dǎo)電液體，這些導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，在管壁上MN兩點間形成電勢差U，通過電勢差U就可以知道管中液體的流量q—單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積。已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強度為第9題圖M點的電勢高于N點此時液體的流速v=QUOTE在MN兩點間接入電壓表所測電壓略大于MN之間的實際電壓液體的流量q=QUOTE×××××××××××××Lablcd第10題圖10、如圖所示，勻強磁場的上下邊界水平，寬度為L，方向垂直紙面向里。質(zhì)量為m、邊長為l（l<L）的正方形導(dǎo)線框abcd始終沿豎直方向穿過該磁場，已知cd邊進(jìn)入磁場時的速度為v0，ab邊離開磁場時的速度也為v0，重力加速度的大小為g。下列說法正確的是()A．線框進(jìn)入和離開磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．線框進(jìn)入和離開磁場時受到的安培力方向相反C．線框穿過磁場的過程中克服安培力所做的功為mg(L+l)D．線框穿過磁場的過程中可能先做加速運動后做減速運動第11第11題圖AOitt1BOitt1COitt1DOitt111、如圖是用電流傳感器（電流傳感器相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實驗電路，電源的電動勢為EAOitt1BOitt1COitt1DOitt1第12題圖12、鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置。如圖所示（俯視圖），能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一個電信號，通過和線圈相連的電壓傳感器被控制中心接收，從而確定火車的位置。若一列火車勻加速駛來，則電壓信號U隨時間t第12題圖ABoUoUtoUtoUtoUtSKIPIF1<0B第13題圖13、如圖，光滑斜面的傾角為SKIPIF1<0，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框SKIPIF1<0，SKIPIF1<0邊的邊長為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0邊的邊長為SKIPIF1<0，線框的質(zhì)量為SKIPIF1<0，電阻為SKIPIF1<0，線框通過細(xì)棉線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為SKIPIF1<0，斜面上SKIPIF1<0線（SKIPIF1<0平行底邊）的右方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為SKIPIF1<0，如果線框從靜止開始運動，進(jìn)入磁場的最初一段時間是做勻速運動的，且線框的SKIPIF1<0邊始終平行底邊，則下列說法正確的是（）SKIPIF1<0B第13題圖A．線框進(jìn)入磁場前運動的加速度為SKIPIF1<0B．線框進(jìn)入磁場時勻速運動的速度為SKIPIF1<0C．線框做勻速運動的總時間為SKIPIF1<0D．該勻速運動過程產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<014、如圖a所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時針為正，那么在圖b中能正確描述線框從圖a中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化情況的是（）圖b圖bi0tAi0tBi0tCi0tD圖aωOBLt1R1R2CaLt1R1R2CabSE第15題圖A．閉合S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB．閉合S，穩(wěn)定后，電容器的a極帶正電C．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶負(fù)電AB乙LR甲ABR16AB乙LR甲ABRA．甲圖中外力做功多B．兩圖中外力做功相同C．乙圖中外力做功多 D．無法判斷第第17題圖17、插有鐵芯的線圈（電阻不能忽略）直立在水平桌面上，鐵芯上套一鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連。以下說法中正確的是()A．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)又跳起B(yǎng)．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)也不跳起C．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)跳起D．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)不跳起空心鋁管永磁體第空心鋁管永磁體第18題圖A．若僅增強永磁體的磁性，則其穿出鋁管時的速度變小B．若僅增強永磁體的磁性，則其穿過鋁管的時間縮短C．若僅增強永磁體的磁性，則其穿過鋁管的過程中產(chǎn)生的焦耳熱減少D．在永磁體穿過鋁管的過程中，其動能的增加量等于重力勢能的減少量NMcabPQRB第19題圖19、如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于豎直向下的足夠大的勻強磁場中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)使金屬棒以一定初速度向左運動，它先后通過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，金屬棒通過a、b處的速度分別為va、NMcabPQRB第19題圖A．金屬棒運動到a處時的加速度大小為SKIPIF1<0B．金屬棒運動到b處時通過電阻的電流方向由N指向QC．金屬棒在a→b過程與b→c過程中通過電阻的電荷量相等D．金屬棒在a處的速度va是其在b處速度vb的SKIPIF1<0倍甲乙AB第20題圖20、如圖所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實驗：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合回路。兩個同學(xué)迅速搖動AB這段“繩”。假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北。圖中搖“繩甲乙AB第20題圖A．當(dāng)“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大B．當(dāng)“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大C．當(dāng)“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向BD．在搖“繩”過程中，A點電勢總是比B點電勢高qB第21題圖21、如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小B隨時間t的變化關(guān)系為B＝B0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個半徑為qB第21題圖A．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為2qkπr從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為2qkπrC.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為qkπr2D.從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為qkπr20Et0FAt0It0PxABCD22、如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，金屬框架ABC固定在水平面內(nèi)，AB與BC間夾角為θ，光滑導(dǎo)體棒DE在框架上從B點開始在外力作用下以速度v向右勻速運動，導(dǎo)體棒與框架足夠長且構(gòu)成等腰三角形電路．若框架與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為R，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，下列關(guān)于電路中電動勢E0Et0FAt0It0PxABCD23、以下哪些現(xiàn)象利用了電磁阻尼規(guī)律（）線圈能使振動的條形磁鐵快速停下來無缺口的鋁管比有缺口的鋁管能更快使強磁鐵勻速運動U形磁鐵可以使高速轉(zhuǎn)動的鋁盤迅速停下來轉(zhuǎn)動把手時下面的閉合銅線框回隨U形磁鐵同向轉(zhuǎn)動A.①②③線圈能使振動的條形磁鐵快速停下來無缺口的鋁管比有缺口的鋁管能更快使強磁鐵勻速運動U形磁鐵可以使高速轉(zhuǎn)動的鋁盤迅速停下來轉(zhuǎn)動把手時下面的閉合銅線框回隨U形磁鐵同向轉(zhuǎn)動ab圖甲d2lxocB24、如圖甲所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成邊長為l的正方形線框abcd，線框的總電阻為R?，F(xiàn)將線框以水平向右的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的cd邊剛好與磁場左邊界重合時t=0，電流沿abcd流動的方向為正，u0=Blv。在圖乙中畫出線框中a、ab圖甲d2lxocBxxAuab0l2l3lu0u0u0圖乙u0u0u0/43u0/4Dxuab0l2l3lxCuab0l2l3lu0u0u0/43u0/4u0u0xBuab0l2l3l3u0/4u0/4adbc（甲）0（乙）Bt24第25題圖adbc（甲）0（乙）Bt24第25題圖44AF安t240t0BF安2CF安240DF安t240tt第26題圖adbcB26、如圖所示，水平面上固定有間距為1m的平行光滑導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場方向豎直向下。導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為1kg、電阻為2Ω；cd的質(zhì)量為2kg、電阻為1Ω。開始時ab靜止，cd棒以6m/s的初速度向右運動，經(jīng)過t＝4s，棒第26題圖adbcB①達(dá)到穩(wěn)定前ab棒做勻加速運動，cd棒做勻減速運動②整過程回路中產(chǎn)生焦耳熱Q=12J③在t時間內(nèi)通過ab棒電量q=8C④在t時間內(nèi)abcd圍成的回路面積增加量為QUOTEm2A.①②B.①③C.②③D.②④班級 學(xué)號 班級 學(xué)號 姓名 密封線 物理32答題紙二、計算題（本大題共3小題，共48分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）27、電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動勢來表明電源的這種特性。BMN圖271v（1）如圖271所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為l。金屬棒MN在外力的作用下，沿框架以速度v向右做勻速直線運動，運動過程中金屬棒始終垂直BMN圖271va.請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1；b．在金屬棒產(chǎn)生電動勢的過程中，請畫圖說明是什么力充當(dāng)非靜電力，并根據(jù)電動勢的定義式SKIPIF1<0求出這個非靜電力產(chǎn)生的電動勢表達(dá)式E2；圖272OrR（2）由于磁場變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，也是通過非靜電力做功而實現(xiàn)的。在磁場變化時產(chǎn)生的電場與靜電場不同，它的電場線是閉合的，我們把這樣的電場叫做感生電場，也稱渦旋電場。在渦旋電場中電場力做功與路徑有關(guān)，正因為如此，它是一種非靜電力。如圖272所示，空間存在一個垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B0，磁場區(qū)域半徑為R。一半徑為r的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心O圖272OrR如果磁感應(yīng)強度Bt隨時間t的變化關(guān)系為Bt=B0+kt。求圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動勢E3的大小；b．上述感應(yīng)電動勢中的非靜電力來自于渦旋電場對電子的作用。求上述導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F3的大小。28、