河北省2017-2018学年高二上学期第四次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动．当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时(　　)

A. 线圈中的电动势为nBSω

B. 线圈中的电动势为0

C. 穿过线圈的磁通量为0

D. 穿过线圈的磁通量变化率最大

2. 难度：困难

如右图所示是一调压变压器原理图，如将它作为升压变压器使用，则(　　)

A. 将交流电源接在a、b端，用电器接在c、d端

B. 将交流电源接在c、d端，用电器接在a、b端

C. 将交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端

D. 若要进一步升压，应使P逆时针方向旋转

二、null

3. 难度：中等

如图所示，甲图中两导轨不平行，而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒MN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中，将观察到(　　)

A. L₁发光，L₂不发光

B. L₁、L₂都不发光

C. L₂发光，L₁不发光

D. L₁、L₂都发光，只是亮度不同

三、单选题

4. 难度：中等

铁路上常使用如图所示的电磁装置向控制中心传输信号，以报告火车的位置．火车首节车厢下面安装一磁铁，磁铁产生垂直于地面的匀强磁场．当磁铁经过安放在两铁轨间的线圈时，会使线圈产生电脉冲信号并被控制中心接收．若火车以恒定加速度通过线圈，则表示线圈两端的电压u与时间t的关系图线可能正确的

5. 难度：简单

如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E₁；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E₂。则通过电阻R的电流方向及E₁与E₂之比E₁∶E₂分别为(　　)

A. c→a,2∶1    B. a→c,2∶1

C. a→c,1∶2    D. c→a,1∶2

6. 难度：中等

CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示．导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接．将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是（    ）

A. 电阻R的最大电流为

B. 流过电阻R的电荷量为

C. 整个电路中产生的焦耳热为mgh

D. 电阻R中产生的焦耳热为

四、null

7. 难度：中等

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻均不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则(　　)

A. 金属棒将做往复运动，动能、弹性势能与重力势能的总和保持不变

B. 金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为

C. 金属棒最后将静止，电阻R上产生的总热量为

D. 金属棒第1次达到最大速度时金属棒的伸长量为

8. 难度：中等

如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块(　　)

A. 在P中的下落时间比在Q中的长

B. 在两个下落过程中的机械能都守恒

C. 在P和Q中都做自由落体运动

D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大

9. 难度：中等

如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v₁、v₂、v₃和v₄，则可以确定(　　)

A. v₁<v₂    B. v₂<v₃    C. v₃<v₄    D. v₄<v₁

五、单选题

10. 难度：简单

在如图所示的电路中，L₁、L₂是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件。a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。当接直流电源时，L₁不发光，L₂正常发光；当接交流电源时，L₁发光，L₂明显变暗。则下列说法正确的是 (     )

A. A中接的是电阻，B中接的是电容器

B. A中接的是电感线圈，B中接的是电阻

C. A中接的是电感线圈，B中接的是电容器

D. A中接的是电容器，B中接的是电感线圈

11. 难度：简单

(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有(　　)

A. 最大值是50V    B. 频率是100 Hz

C. 有效值是25V    D. 周期是0.02 s

六、null

12. 难度：中等

如图所示，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的部分的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　　)

A. b点的电势高于a点的电势

B. ab棒中产生的焦耳热小于ab棒重力势能的减少量

C. 下滑的位移大小为

D. 受到的最大安培力大小为

七、单选题

13. 难度：简单

【加试题】如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D₁、D₂是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t₁时刻断开开关S.I₁、I₂分别表示通过灯泡D₁和D₂的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（    ）

14. 难度：中等

如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是(　　)

A. 当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小

B. 当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大

C. 当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大

D. 当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变

八、null

15. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈两端的输入电压为220V，副线圈两端接有两只标有“12V，24W”字样的灯泡，当开关S₁和S₂都闭合时，两灯泡均正常发光。下列说法中正确的是（    ）

A. 该变压器原、副线圈的匝数之比应为55：3

B. 该变压器原、副线圈的匝数之比应为3：55

C. 将开关S₁断开，则通过该变压器原线圈的电流将变小

D. 将开关S₁断开，则该变压器原线圈的输入功率将变大

九、解答题

16. 难度：中等

如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l₁=20 cm，ad边长l₂=25 cm，放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以ω=2πn=100π rad/s角速度匀速转动，线圈电阻r=1 Ω，外电路电阻R=9 Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．求：

（1）t=0时感应电流的方向；

（2）感应电动势的瞬时值表达式；

（3）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量．

17. 难度：中等

如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1 m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²。

（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度v_m；

（2）求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率P_R；

18. 难度：中等

如图所示，MN、PQ是两根竖直放置的间距为L的足够长的光滑平行金属导轨，虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，两磁场区域的磁感应强度均为B.金属棒ab质量为M，电阻为R，静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上；金属棒cd质量为m，电阻也为R.让cd在Ⅱ中某处无初速度释放，当cd下落距离为h时，ab恰好对突起没有压力．已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度为g.求：

（1）当cd下落距离为h时，通过ab的电流I.

（2）当cd下落距离为h时，cd的速度大小v.

（3）从cd释放到下落距离为h的过程中，ab上产生的焦耳热Q_ab.(结果用B、L、M、m、R、h、g表示)