2021六安舒城中学高二下学期第二次月考物理试题含答案

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高二物理选择题（每题4分，总计48分，其中1-6题单选，7-12题多选）1．如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路 QUOTE 通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件 QUOTE 关于该实验下列说法正确的是 QUOTE 　　 QUOTE A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有 QUOTE 的感应电流B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有 QUOTE 的感应电流C．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有 QUOTE 的感应电流D．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有 QUOTE 的感应电流2.在光滑的水平面上方，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。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的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为eq \f(v,2)，则下列说法正确的是(　　)A．此过程中通过线框截面的电量为eq \f(2Ba2,R)B．此时线框的加速度为eq \f(B2a2v,2mR)C．此过程中回路产生的电能为eq \f(1,8)mv2D．此时线框中的电功率为eq \f(B2a2v2,R)3.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B,质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v,方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R,则（）A.线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBAB.AC刚进入磁场时，线框中感应电流为C.AC刚进入磁场时，线框所受安培力为D.AC刚进入磁场时，CD两端电压为4.如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高度为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在下列选项中(如图所示)，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是(　　)5.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置， 且与导轨接触良好。导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直．t＝0时，将开关S由1掷向2，分别用q、i、v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下列图象中正确的是（ ）6.如图甲所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=2Ω，电阻R=4Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　）A．电阻R中的电流方向是从A到C B．感应电流的大小均匀变化C．电阻R两端的电压为4V D．C点的电势为6V7．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈A中通以如图乙所示的交变电流，设t＝0时电流沿逆时针方向。下列说法正确的是(　　)A．0～t1内，线圈B中有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势B．t1～t2内，线圈B中有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势C．在t1时刻，线圈B中的电流大小和方向同时改变D．在t1时刻，线圈A、B间的作用力最小8.如图所示，一匀强磁场区域边界为MN，方向竖直向下，光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框（线框左右两边与MN平行），以大小为v0的速度沿垂直磁场边界方向进入磁场，当线框全部进入磁场时速度恰好为零。用v表示线框的速度大小，x表示线框的位移（以线框右边与MN重合时的位置为初位置），t表示线框运动的时间（从线框右边与MN重合开始计时），则下列图象可能正确的是( )9.如图,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环。将圆环从a点无初速释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧c点后返回(　　)A.从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B.运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C.圆环从b到c的时间大于从c到b的时间D.圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量10.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，用导线与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，两导轨间距为l，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值相等，都等于R，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，有(　　)A．棒中感应电流的方向由a到bB．棒所受安培力的大小为eq \f(B2l2v2,3R)C．棒两端的电压为eq \f(Blv,3)D．棒动能的减少量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和11．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法中正确的是(　　) A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭12.半径分别为r和2r的光滑同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为r，质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨的中心O，装置的俯视图如图所示；整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下；在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导体棒阻值为R，导轨的电阻均可忽略，则下列说法正确的是(　　)A．导体中有从C到D的电流B．通过导体棒电流为C．导体棒两端电压为eq \f(3Bωr2,2)D．外力所做功的功率为二．计算题（52分）13．（12分）如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为l1，bc边长为l2，cd边离MN的高度为h．现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中（1）ab边离开磁场时的速度v；（2）通过导线横截面的电荷量q；（3）导线框中产生的热量Q．14.（12分）如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈，线圈ab边距离磁场边界为s，线圈从静止开始在水平恒力F的作用下，穿过宽度为d（d＞L）的有界匀强磁场．若线圈与水平面间没有摩擦力的作用，线圈平面始终与磁场垂直，ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等．求：（1）整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最大速度和最小速度大小；（2）整个线圈穿越磁场的过程中线圈产生的热量。15．（14分）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度为g，求：(1)重物匀速下降的速度v；(2)重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；(3)将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，若从t=0开始磁感应强度逐渐减小，且金属杆中始终不产生感应电流，试写出磁感应强度的大小B随时间t变化的关系。16.（14分）如图所示，两条固定的光滑平行金属导轨，导轨宽度为L=1m，所在平面与水平面夹角为θ=30°，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直其间距为l=1.6m，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场B=2T。将两根质量均为m=1kg电阻均为R=2Ω的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，其时间间隔为=0.1s。两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为0。当MN到达虚线ab处时PQ仍在磁场区域内。（g=10m/s2）求：(1)导体棒PQ到达虚线ab处的速度v；(2)当导体棒PQ到达虚线cd的过程中导体棒MN上产生的热量Q；(3)当导体棒PQ刚离开虚线cd的瞬间，导体棒PQ两端的电势差。物理答题卷一、选择题（每题4分，总计48分，其中1-6题单选，7-12题多选）二．计算题（52分）13．（12分）（12分）最大值：最小值：热量： Q=2W=2Fd试题分析：由法拉第电磁感应定律得感应电动势，ab边刚进入磁场与ad边刚离开磁场时线圈的面积变化相等，所以感应电动势相等，平均感应电流相等，由可知线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量相等,A选项错误；线圈的运动是先匀加速直线运动，进入磁场后由于受到安培力阻碍线圈的运动，又因为ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等，所以ab边进磁场后线圈开始做减速运动，线圈全部进入磁场后又做匀加速直线运动，当ab边刚要穿出磁场时线圈又做减速运动，所以最小速度就是ad边刚离开磁场时的速度，在ab边刚进入磁场到ab边刚离开磁场时，设线圈克服安培力做功为W,两时刻速度相等，由动能定理得,所以进入磁场的过程中线圈克服安培力做功为W=Fd,再由初始位置到ad边刚离开磁场时，线圈克服安培力做功就为2W,设线圈最小速度为v, 由动能定理得解得整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最小速度为，所以B、D选项正确；线圈刚进入磁场时的速度最大，由，所以D选项错误。由于ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等，那么线圈进入磁场和离开磁场时安培力做功相等，即消耗的电能相等，故穿越磁场的过程中线圈消耗的电能即线圈中产生的热量 Q=2W=2Fd，15．（14分）【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)重物匀速下降时，设细线对金属棒的拉力为T，金属棒所受安培力为F，对金属棒受力，由平衡条件由安培力公式得由闭合电路欧姆定律得由法拉第电磁感应定律得对重物，由平衡条件得由上述式子解得(2)设电路中产生的总焦耳热为Q，则由系统功能原理得电阻R中产生的焦耳热为QR，由串联电路特点所以(3)金属杆中恰好不产生感应电流，即磁通量不变所以式中由牛顿第二定律得：对系统则磁感应强度与时间t的关系为（14分）18.(1)；(2)1.25J；(3)6V【解析】 (1)棒PQ受力平衡闭合回路欧姆定律切割磁感线解得(2)能量守恒MN上产生的热量解得(3)设棒PQ刚离开虚线cd的瞬间，棒MN的速度为右手定则判定从MN进入磁场到PQ刚离开虚线cd的过程，由动能定理切割磁感线棒PQ两端的电势差解得题号123456789101112答案DDDCDCABDBDADACACDAD