河北省2018-2019学年高二上学期12月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（　　）

A. 只要有电流，周围就存在磁场

B. 最早发现电流周围存在磁场的科学家是安培

C. 如果在直导线下放置一自由小磁针，通电后小磁针必定发生偏转

D. 奥斯特发现电流的磁效应是偶然的，实际上电与磁没有什么联系

2. 难度：中等

如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（　　）

A. 通过abcd平面的磁通量大小为

B. 通过dcfe平面的磁通量大小为

C. 通过abfe平面的磁通量大小为

D. 通过整个三棱柱的磁通量为

3. 难度：中等

下列几种说法中正确的是（　　）

A. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B. 线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

C. 线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大

D. 线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大

4. 难度：中等

如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是（　　）

A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

5. 难度：困难

电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A. 从a到b，上极板带正电

B. 从a到b，下极板带正电

C. 从b到a，上极板带正电

D. 从b到a，下极板带正电

6. 难度：中等

如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是

A. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B. 穿过线圈a的磁通量变大

C. 线圈a有收缩的趋势

D. 线圈a对水平桌面的压力F将变小

7. 难度：中等

如图所示，闭合导体框abcd从高处自由下落，进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边即将进入磁场的这段时间里，下列表示线圈运动情况的速度一时间图象不可能的有（　　）

A.  B.  C.  D.

8. 难度：简单

电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是(　　)

A. 电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

B. 锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

C. 金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D. 电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

二、多选题

9. 难度：困难

如图所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当（　　）

A. 向右加速运动

B. 向右减速运动

C. 向左加速运动

D. 向左减速运动

三、单选题

10. 难度：简单

如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）

A. 在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭

B. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗

C. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗

D. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗

四、多选题

11. 难度：中等

如图甲所示，U形导轨abcd与水平面成一定的角度倾斜放置，空间存在有垂直导轨平面的匀强磁场。从某时刻开始计时，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（垂直导轨平面向上为磁场正方向）。已知导体棒PQ水平放置在导轨上且始终静止不动，下列分析正确的是(    )

A. 导轨可能光滑

B. t₁时刻PQ中没有电流

C. 导体棒PQ受安培力大小在减小

D. t₁时刻导体棒PQ受到的安培力等于0

12. 难度：困难

如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等（均为d）的水平虚线L₁、L₂、L₃、L₄，在L₁、L₂之间和L₃、L₄之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd，长ad=2d、宽cd=d、质量为m、电阻为R，将其从图示位置（cd边与L₁重合）由静止释放，速度随时间的变化关系如图乙所示，整个运动过程中线圈平面始终竖直且cd边始终水平，重力加速度为g，则（　　）

A. 在0~t₁时间内，通过线圈的电荷量为

B. 线圈匀速运动的速度大小为

C. t₂时刻ab边与L₃重合

D. 0~t₃时间内，线圈产生的热量为

13. 难度：中等

如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上。滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大)，导轨的宽度L=0.5 m，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B=1T。内阻的金属杆在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度v_m，不计导轨电阻，则有（　　）

A. R越小，v_m越大

B. 金属杆的最大速度大于或等于20 m/s

C. 在金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能

D. 金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率v_e与恒力F成正比

14. 难度：中等

如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中．则(　　)

A. 车将向右运动

B. 使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能

C. 条形磁铁会受到向左的力

D. 车会受到向左的力

五、实验题

15. 难度：中等

某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象。

（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向_____（选填“相同”或“相反”）。

（2）该同学发现：在原线圈A放在副线圈B中的情况下，将开关接通的瞬间电流计指针向左偏转，则开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中，电流计指针将_____（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。若要看到电流计指针向右偏，请你说出两种具体做法：①_____；②_____。

六、填空题

16. 难度：简单

如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为_____________。

七、解答题

17. 难度：简单

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ab边离开磁场时的速度v；

18. 难度：中等

如图所示，匝数N=100匝，截面积S=0.2m²，电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t（T）的规律变化，处于磁场外的电阻R₁=3.5Ω，R₂=6Ω，电容C=30μF，开关S开始时未闭合，求：

（1）闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压U_MN和电阻R₂消耗的电功率；

（2）闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R₂的电荷量为多少？

19. 难度：困难

（18分）如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距0.4m的、相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，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）求框架开始运动时速度v的大小；

（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移x的大小。