广东省2017-2018学年高二下学期4月第一次段考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀的增大到2B．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（　　）

A.

B.

C.

D.

2. 难度：简单

如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则(     )

A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置

B. 圆环进入磁场和离开磁场时感应电流大小相等

C. 圆环在磁场中运动时均有感应电流

D. 圆环将在磁场中不停地摆动

3. 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和Q中都做自由落体运动

B.在两个下落过程中的机械能都守恒

C.在P中的下落时间比在Q中的短

D.落至底部时在P中的速度比在Q中的小

4. 难度：简单

如图所示是研究通电自感实验的电路图,A₁、A₂是两个规格相同的小灯泡,闭合电键调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,调节可变电阻R₁,使它们都正常发光,然后断开电键S,则(   )

A.闭合电建瞬间,A₁立刻变亮,A₂逐渐变亮

B.闭合瞬间,A₂立刻变亮,A₁逐渐变亮

C.稳定后,L和R两端电势差不相同

D.稳定后断开电建,A₁和A₂都闪一下然后慢慢熄灭

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是

A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R₁消耗的功率变大

B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A₁示数变大

D.若闭合开关S，则电流表A₁示数变大、A₂示数变小

三、单选题

6. 难度：中等

如图(a)所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图(b)所示，则在0～t₀时间内电容器      （      ）

A. 上极板带正电，所带电荷量为

B. 上极板带正电，所带电荷量为

C. 上极板带负电，所带电荷量为

D. 上极板带负电，所带电荷量为

7. 难度：中等

如图所示，正方形闭合导线框处在磁感应强度恒定的匀强磁场中，C、E、D、F为线框中的四个顶点，图甲中的线框绕E点转动，图乙中的线框向右平动，磁场足够大．下列判断正确的是(　　)

A.图甲线框中有感应电流产生，C点电势比D点低

B.图甲线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等

C.图乙线框中有感应电流产生，C点电势比D点低

D.图乙线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等

8. 难度：中等

远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，电压分别为U₁、U₂，电流分别为I₁、I₂，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是(　　)

A.

B.I₂＝

C.I₁U₁＝I₂²R

D.I₁U₁＝I₂U₂

9. 难度：中等

如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是

 

A.  B.  C.  D.

四、多选题

10. 难度：中等

法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（  ）

A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

11. 难度：中等

图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 （ ）

A.电流表的示数为10A

B.线圈转动的角速度为50πrad/s

C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左

12. 难度：中等

如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示．P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F_N，则(　　)

    

A.t₁时刻F_N＞G，P有收缩的趋势．

B.t₂时刻F_N＝G，此时穿过P的磁通量最大．

C.t₃时刻F_N＝G，此时P中无感应电流．

D.t₄时刻F_N＜G，此时穿过P的磁通量最小．

13. 难度：简单

(多选)如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则(　　)

A.线框产生的感应电动势大小为kL²

B.电压表没有读数

C.a点的电势高于b点的电势

D.电容器所带的电荷量为零

14. 难度：中等

AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中(　　)

A.感应电流方向始终是b→a

B.感应电流方向先是b→a，后变为a→b

C.所受安培力方向垂直于ab向上

D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上

15. 难度：中等

如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场．一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d，线圈质量m=100g．线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等．不计空气阻力，取g=10m/s²，则（ ）

A.线圈下边缘刚进磁场时加速度最小

B.线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J

C.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均为逆时针方向

D.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等

五、解答题

16. 难度：困难

如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度v₀沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上．若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求:

(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;

(2)导体棒EF上升的最大高度．

17. 难度：困难

平行导轨P、Q相距l＝1 m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d＝10 mm，定值电阻R₁＝R₂＝12 Ω，R₃＝2 Ω，金属棒ab的电阻r＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10^－14kg，电荷量q＝－1×10^－14C的微粒恰好静止不动．取g＝10 m/s²，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持恒定．试求：

(1)匀强磁场的方向和MN两点间的电势差

(2)ab两端的路端电压；

(3)金属棒ab运动的速度．

18. 难度：简单

如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R₁及理想电压表，电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R₂，已知R₁=2Ω，R₂=1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变．求：

（1）t=0.1s时电压表的示数；

（2）恒力F的大小；

（3）从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；