2015-2016学年山东省枣庄第八中学南校区高二3月阶段测试物理试题

页1第2015-2016学年山东省枣庄第八中学南校区高二3月阶段测试物理试题2016.3一、选择题（共52分；1-8题四个选项中只有一个正确的，每题4分；9-12题每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得5分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分。）1．如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）A．1/2B．2C．1D．222．如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法错误的是A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动3．右图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在1t到2t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B均匀增加到2B，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差abA．恒为2121()nSBBttB．从0均匀变化到2121()nSBBttC．恒为2121()nSBBttD．从0均匀变化到2121()nSBBtt4．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是页2第A．UaUc，金属框中无电流B．UbUc，金属框中电流方向沿a-b-c-aC．Ubc=-1/2Bl²ω，金属框中无电流D．Ubc=1/2Bl²w，金属框中电流方向沿a-c-b-a5．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先增大后减小C．PQ上拉力的功率先增大后减小D．线框消耗的电功率先减小后增大6．如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，ab间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是7．穿过某线圈的磁通量随时间的变化的关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～8s8.如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将电键K打开，则下列说法正确的是()i页3第A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B．b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D．b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭9．如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则A．电路中N点电势低B．电路中感应电流的大小为sinBvrC．金属杆所受安培力的大小为2sinlvrBD．金属杆的热功率为22sinlrvB10．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动11．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功FW，磁场力对导体棒做功1W，磁铁克服磁场力做功2W，重力对磁铁做功GW，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为KE。则页4第A．1WQB．21WWQC．1KWED．FGKWWEQ12.如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流的方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向二、填空（共8分，每空2分，把答案写在答题卷相应的位置）;13．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键合上前，小螺线管已插入到大螺线管中．如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么闭合开关后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向（“左”或“右”）偏转．小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速从左向右移动时，灵敏电流计的指针将向（“左”或“右”）偏转．14．如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以02/vms、与导线成60°角的初速度运姓名：班级：考号：页5第动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。三、计算题（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈中瞬时感应电动势的大小；(2)由t＝0至t＝T4过程中的平均感应电动势值；(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t＝8T时刻的电动势大小．16．如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。页6第17．一根电阻R＝0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r＝1m，圆形线圈质量m＝1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场，如图15所示．若线圈以初动能E0＝5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能为E＝3J．求：(1)此时线圈的运动速度的大小；(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；(3)此时线圈加速度的大小．18.如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上，框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T。垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触。当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.3J，求该过程ab位移x的大小。页7第页8第页9第高二物理3月检测题答案1．D．2．C．3．C4．C5．B6．C7．C8.B9．AB10．AB11．BCD12.AD13．左右14．匀速直线运动；0.0315.[答案](1)314sin(100πt)V(2)200V(3)157V[解析](1)由题意可知：S＝ab·bc＝0.2×0.5m2＝0.1m2感应电动势的瞬时值e＝NBSωsinωt＝100×0.1×0.1×100πsin(100πt)V，所以e＝314sin(100πt)V.(2)用E＝NΔΦΔt计算t＝0至t＝T4过程中的平均感应电动势E＝N|Φ2－Φ1|T4－0＝4N|0－BS|2πω＝2πNBSω，代入数值得E＝200V.(3)由Em＝NBSω可知Em＝314V线圈从线圈平面平行磁感线时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcosωt，代入数值得e＝314cos(100πt)V当t＝8T时，e＝314cos(4)V＝1572V.16．[答案](1)nB0πr223Rt0方向由b到a(2)nB0πr22t13Rt02n2B02π2r24t19Rt02解析(1)根据楞次定律可知，通过R1的电流方向为由b到a。根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为E＝nΔBπr22Δt＝n·B0πr22t0根据闭合电路欧姆定律得通过R1的电流为I＝E3R＝nB0πr223Rt0。(2)通过R1的电荷量q＝It1＝nB0πr22t13Rt0，R1上产生的热量Q＝I2R1t1＝2n2B02π2r24t19Rt02。17．答案：(1)2m/s(2)233V(3)2.5m/s2解析：(1)设线圈的速度为v，由能量守恒定律得E0＝E＋12mv2.解得：v＝2m/s.(2)线圈切割磁感线的有效长度L＝2r2－14r2＝3m，电动势E＝BLv＝3V，电流I＝ER＝30.6A，两交接点间的电压页10第U＝IR1＝30.6×0.6×23V＝233V.(3)F＝ma＝BIL，所以a＝2.5m/s2.18．答案：(1)6m/s(2)1.1m解析：(1)ab对框架的压力FN1＝m1g①框架受水平面的支持力FN2＝m2g＋FN1②依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2＝μFN2③ab中的感应电动势E＝Blv④MN中电流I＝ER1＋R2⑤MN受到的安培力F安＝IlB⑥框架开始运动时F安＝F2⑦由上述各式代入数据解得v＝6m/s⑧(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝R1＋R2R2Q⑨由能量守恒定律，得Fx＝12m1v2＋Q总○10代入数据解得x＝1.5m。⑪