物理卷·2018届广东省佛山市高明区第一中学高二下学期第一次大考（2017-03）
高明一中2016-2017学年第二学期高二年级第一次大考
物理科试题
一、单项选择题(每题3分,共21分)
1. 在下列几种电流的波形图中,不是交变电流的是（ ）
A B C D
2. 关于感应电动势大小的说法正确的是（ ）
A．
线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大
B．
线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大
C．
线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
D．
线圈中磁通量增加时感应电动势增大，磁通量减小时感应电动势减少
3. 如图所示，一个铜质圆环套在悬挂条形磁铁的细绳上，h=0.2m如果不考虑空气阻力，g=10m/s2，使铜环无初速度自位置A下落到位置B，则所需的时间 ( )
A.等于0.2s B.大于0.2s C.小于0.2s D.无法确定
4. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球 ( )
A．整个过程匀速运动
B．进入磁场过程中小球做减速运动，穿出过程做加速运动
C．整个过程都做匀减速运动
D．穿出时的速度一定小于初速度
A.
i
t
-im
im
B.
5. 如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场（线框可以完全位于磁场中）,穿越过程中速度方向始终与AB边垂直,且保持AC平行于OQ。以逆时针为正方向，则线框的感应电流的图象是 ( )
D.
i
t
-im
im
C.
i
t
-im
im
i
t
-im
im
6. 如图所示是一交变电流的i-t图象，一阻值为10Ω的电阻接在该电源上，则该电阻在0~0.04s内放出的热量为（ ）
A.3.2J B.4.0J C.4.8J D6.4J
7.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电量为q1,第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
A. W1
q2 B. W1< W2; q1= q2
C. W1> W2; q1= q2 D. W1> W2; q1> q2
二、不定项选择题（每题5分，共25分）
i/A
0
0.01
0.02
t/s
0.03
8.一个闭合矩形线在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。可得出的正确判断是（ ）
A．t = 0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t = 0.01s时刻，磁通量最大
i
t
-im
im
C．该交变电流的频率为50 Hz
D．该线圈转动角速度为100π rad/s
9．在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B1、B2．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0～t0时间内，导线框中
B2
B1
B2
B1
A．感应电流方向为顺时针
B．感应电流方向为逆时针
C．感应电流大小为
D．感应电流大小为
10. 如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么( )
A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭
B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭
D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭
11
．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止．金属板带电情况、线圈中的磁感应强度B的方向及变化情况、磁通量的变化率,正确的说法是（ ）
A．
磁感应强度B竖直向上且正增强，金属板上板带负
B．
磁感应强度B竖直向下且正增强，金属板上板带负
C．
磁感应强度B竖直向上且正减弱，=
D．
磁感应强度B竖直向下且正减弱，=
12. 如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。从导体棒开始上升到获得稳定速度的过程中，导体棒上产生的热量为15.8J，通过导体棒横截面的电荷量为2C，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦,则以下判断正确的是( )
A. 导体棒从静止至达到稳定速度的过程中机械能增加了2.2J
B. 电动机的输出功率为7W
C. 导体棒达到稳定时的速度为2m/s
D. 导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间为2s
三、填空题 (8分+12分)
13. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝220匝，交流电源的电压u＝220sin 100πt(V)，电阻R＝44 Ω，电压表、电流表为理想电表，则电流表A2的示数为 A； 电流表A1 的示数为 A；电压表的示数为 V；变压器的输入功率为 W
14．如图所示，长L1、宽L2的矩形线圈总电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直．将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场，则拉力F的大小F= ； 拉力的功率 P= ；.拉力做的功W= ；.线圈中产生的电热Q .
四 .计算题
15.（9分） 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示．一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：
（1）流过圆环的电流的大小I；
（2）金属棒两端的电电势差UMN ；
（3）圆环和金属棒上消耗的总热功率P；
16（ 10分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝ T，从图示位置开始计时，当线圈以ω＝10π rad/s的角速度速匀速转动时，求：（结果可以保留根号）
(1)转动中感应电动势的最大值、有效值以及瞬时值表达式；
(2) 电路中交流电压表和交流电流表的示数；
(3)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量q。
17．（15分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角q。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为m (较小)，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速v1度，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
高二下学期第一次大考物理答卷
班级 姓名 学号
………………………密……………………………………封………………………………线………………………
一、单项选择题（每小题3分，共21分）
1
2
3
4
5
6
7
二、不定项选择题（每小题4分，共25分）
8
9
10
11
12
三、填空题(共20分)
13题（8分) ， ， ，
14（12分） ， ， ， 。
四、计算题（共30分）
15題（10分）
16题（10分）
17题（14分）
高二下学期第一次大考物理答案
一、单项选择题、不定项选择题（共21分）
1
2
3
4
5
6
7
A
C
B
D
A
C
C
二、不定项选择题（每小题5分，共25分）
8
9
10
11
12
BCD
AC
AD
BC
AC
三、填空题(共20分) 13 1 0.2 44 44
14 B2L22v/R B2L22v2/R B2L22vL1/R B2L22vL1/R
四、计算题（共30分）
15（ 9分） 解：(1)棒MN右移时，切割磁感线，产生感应电动势，棒MN相当于一个电源．流过棒的电流即电源内的电流，当棒过环心O时，棒两端的电压即为路端电压，其等效电路如图所示．金属棒经过环心时，
棒中产生的感应电动势为E＝B·2a·v＝2Bav. (1分)
圆环的两部分构成并联电路，且R左＝R右＝R，故并联部分的电阻为R并＝.(1分)
由闭合电路欧姆定律得流过金属棒的电流为
I＝＝＝ (2分)
因为并联R左＝R右 所以流过 圆环电流为： 11= I /2=2Bav/3R ( 1分)
（2）棒两端的电压UMN＝IR并＝I·＝Bav .(2分)
(3)圆环和金属棒上消耗的总热功率等于电路中电功率，即P＝IE＝.(3分)
16．（10分）解：(1)最大值Em＝NBSω＝100××0.05×10π×V＝50 V(2分)
有效值E＝＝25 V≈35.4 V. (1分)
电动势瞬时值表达式： e＝50sin 10πt A，(1分)
( 2) 电流最大值 Im＝5A (1分)
电流有效值：I＝ (1分) 电压表示数：U＝IR＝×9 V (1分)
(3)q=(1分)=C(2分)
17．（15分）解：（1）设ab棒的初动能为Ek，ef棒和电阻R在此过程产生的热量分别为Q1和Q2，有
Q1+Q2=Ek① ......1分
且Q1=Q2② ......1分
由题有Ek=mv2/2③ ,得Q1=mv2/2④ ......1分
（2）设在题设过程中，ab棒滑行时间为△t，扫过的导轨间面积为△S，通过△S的磁通量为△φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某横截面的电量为q，
则⑤ ......1分
且⑥ ......1分
⑦ ......1分
又有⑧ ......1分
由图所示⑨ ......1分
联立⑤-⑨，解得⑩ ......1分
（3）棒滑行距离为时，棒在导轨间的棒长为
⑪ ......1分
此时，棒产生电动势为⑫ ......1分
流过棒的电流为⑬ ......1分
棒所受安培力为⑭ ......1分
联立⑪-⑭，解得⑮ ......1分
由⑮式可得，在和为最大值时有最大值。
由题知，棒所受安培力方向水平向左，棒所受安培力方向水平向右，使为最大值的受力分析如图所示，图中为最大静摩擦力，有
⑯ ......1分
联立⑮⑯，得⑰ ......2分
⑰式就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下。 ......1分
由⑮式可知，为时，随增大而减小，为最大时，为最小值，如图可知
⑱ ......1分
联立⑮⑰⑱，得
⑲ ......1分
