北京市2016-2017学年高二3月月考物理（理）试卷

一、选择题

1. 难度：中等

关于布朗运动，下列说法正确的是（    ）

A. 布朗运动就是分子的无规则运动

B. 布朗运动反映了组成固体的小颗粒分子在做无规则运动

C. 温度越高布朗运动越剧烈

D. 空气中尘埃颗粒的运动是布朗运动

2. 难度：简单

我国家庭照明所用交流电的电压瞬时值随时间变化的图像，如图所示．根据图像可知，以下结论中正确的是（    ）

A. 此交流电的频率为    B. 此交流电的周期为

C. 交流电的电压峰值为    D. 此交流电的电压有效值为

3. 难度：简单

如图所示，匝数为的线框垂直放在匀强磁场中，线框面积为．若磁场的磁感应强度在时间内由增加到，则穿过线框旳磁通量变化量和线框中产生的感应电动势分别为（    ）

A. ；     B. ；

C. ；     D. ；

4. 难度：简单

如图所示电路中的变压器为理想变压器， 为单刀双掷开关， 是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是（    ）

A. 保持的位置不变， 由切换到

B. 保持的位置不变， 由切换到

C. 置于位置不动， 向下滑动

D. 置于位置不动，增大输入电压的频率

5. 难度：中等

如图所示，三只完全相同的小灯泡1、2、3分别与三种不同的电学元件a、b、c相连，接在交流电源上。现使交流电频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3不变。则a、b、c三种元件可能是（   ）

A. a为电阻，b为电容器，c为电感线圈

B. a为电阻，b为电感线圈，c为电容器

C. a为电容器，b为电感线圈，c为电阻

D. a为电感线圈，b为电容器，c为电阻

6. 难度：简单

一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压的交流电源上（电源内电阻可忽略不计），均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是，通过洗衣机电动机的电流是，则下列说法中正确的是（    ）

A. 电饭褒的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为

B. 电饭煲消耗的电功率为，洗衣机电动机消耗的电功率为

C. 内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为

D. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的倍

7. 难度：简单

温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图（a）所示，电源的电动势，内阻不计； 为灵敏电流表，内阻保持不变； 为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图（b）所示．闭合开关，当的温度等于时，电流表示数；当电流表示数时，热敏电阻的温度是（    ）

A.     B.     C.     D.

8. 难度：简单

如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力，重力加速度为，下列说法中正确的是（    ）

A. 在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）

B. 磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下

C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变

D. 磁铁落地时的速率一定等于

9. 难度：中等

如图所示一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈．实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向（由上向下看）的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是（    ）

A. 圆盘上金属小球带负电，且转速减小

B. 圆盘上金属小球带负电且转速增加

C. 圆盘上金属小球带正电，且转速不变

D. 圆盘上金属小球带正电，且转速减小

10. 难度：简单

如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为，以磁场区左边界为轴建立坐标系，磁场区在轴方向足够长，在轴方向宽度均为．矩形导线框的边与轴重合， 边长为．线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直．以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流与线框移动距离的关系图象正确的是图乙中的（    ）

A.     B.

C.     D.

11. 难度：中等

如图所示， 为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为的匀强磁场中， 间距为，左右两端均接有阻值为的电阻，质量为、长为且不计电阻的导体棒放在导轨上，与导轨接触良好，并与左端固定的轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒第一次运动到最右端，这一过程中间上产生的焦耳热为，则（    ）

A. 初始时刻棒所受的安培力大小为

B. 当棒再一次回到初始位置时， 间电阻的热功率为

C. 当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为

D. 当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为

二、不定项选择题

12. 难度：简单

在用油膜法测分子直径的实验中，若用字母表示分子直径， 表示一滴油酸酒精溶液的体积， 表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积， 表示紧密单分子油膜层的面积．下列关于此实验的假设以及计算中，正确的是（    ）

A. 油膜由大量分子组成，其厚度远大于分子的直径    B. 油膜为单层芬子排列构成

C.     D.

13. 难度：简单

图是通过变压器降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用表示，开关闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关闭合后，以下说法正确的是（    ）

A. 电表、示数均增大

B. 电表示数不变， 示数减小

C. 电阻两端的电压减小

D. 原线圈输入功率减小

14. 难度：中等

如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关，待电路达到稳定后，灯泡均能发光．现将开关断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（    ）

A. 甲电路中灯泡将渐渐变暗

B. 甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

C. 乙电路中灯泡将渐渐变暗

D. 乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

15. 难度：中等

某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电．已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表，则以下说法正确的是（    ）

A. 电压表的示数为

B. 电流表的示数为

C. 输电线上损失的功率为

D. 发电机的输出功率为

三、选择题

16. 难度：中等

某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极板间电压关系的实验，实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为理想电压表．实验时，先将开关S₁闭合，单刀双掷开关S₂掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路稳定后记录理想电压表的示数．再迅速将开关S₂掷向b，使电容器放电．电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示．然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数．对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是(　 　)

A. 流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同

B. 图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量

C. 电容器所带电荷量与电容器两极板间电压的关系图象应为一条过原点的倾斜直线

D. 电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关

17. 难度：中等

两根相距为上的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率向下₂匀速运动。重力加速度为g以下说法正确的是（    ）

A. ab杆所受拉力F的大小为

B. cd杆所受摩擦力为零

C. 回路中的电流强度为

D. 与各量大小的关系为

四、简答题

18. 难度：简单

两根平行光滑金属导轨和水平放置，其间距为，磁感应强度为的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻．在导轨上有一电阻为的金属棒，金属棒与导轨垂直，如图所示．在棒上施加水平拉力使其以的水平速度匀速向右运动．设金属导轨足够长．求：

（1）金属棒两端的电压．

（2）拉力的大小．

（3）电阻上消耗的电功率．

19. 难度：中等

如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻为构成闭合回路．（此题目中）．求：

（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值．

（2）从线圈平面通过中性面时开始计时，写出时刻线圈中转感应电动势的表达式．

（3）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角的过程中通过电阻横截面的电荷量．

（4）线圈匀速转动，电流通过电阻产生的焦耳热．

20. 难度：中等

如图所示，在高度差的平行虚线范围内，有磁感强度、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，正方形线框的质量、边长、电阻，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“Ⅰ”时， 边跟磁场下边缘有一段距离．现用一竖直向上的恒力向上提线框，该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且边保持水平．设边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动．（取）

求：（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离．

（2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力做的功是多少？此过程线框内产生的热量是多少?

21. 难度：困难

如图甲所示，两根间距为的平行导轨和处于同一水平面内，左端连接一阻值为的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中．一质量为、横截面为正方形的导体棒垂直于导轨放置，棒到导轨左端的距离为，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻．

（1）若棒固定，已知磁感应强度的变化率随时间的变化关系式为，求回路中感应电流的有效值

（2）若棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为，磁感应强度随时间变化的关系式为．求从到棒刚要运动，电阻上产生的焦耳热．

（3）若棒不固定，不计棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为．现对棒施加水平向右的外力，使棒由静止开始向右以加速度做匀加速直线运动．

①请在图乙中定性画出外力随时间变化的图象．

②并求经过时间，外力的冲量大小．

22. 难度：困难

如图所示，两根金属平行导轨和放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为，电阻不计．水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为，方向竖直向下．质量均为、电阻均为的金属棒和垂直导轨放置在其上，金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处．现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动．设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．

（1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为，将金属棒从距水平面高度处由静止释放．求：

①金属棒刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒的电流大小；

②若金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒释放时的高度应满足的条件；

（2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒仍从高度处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ．设两磁场区域足够大，求金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒中可能产生焦耳热的最大值．