2016-2017学年辽宁省盘锦市高二10月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是：

A．导线沿南北方向放置，使磁针在导线的延长线上

B．导线沿东西方向放置，使磁针在导线的正下方

C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方

D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方

2. 难度：中等

如图所示，两个相同的闭合铝环MN套在一根光滑的绝缘水平杆上，螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上，闭合开关S后，向左快速移动滑动变阻器的滑片p，不考虑两环间的相互作用力，则在移动滑片p的过程中（  ）

A．M、N环向左运动，它们之间的距离增大

B．M、N环向左运动，它们之间的距离减小

C．M、N环向右运动，它们之间的距离增大

D．M、N环向右运动，它们之间的距离减小

3. 难度：中等

欧姆在探索通过导体的电流与电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生的电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（  ）

A．2I       B．3I       C．I     D．无法确定

4. 难度：中等

法拉第发明了世界上第一台发电机—法拉第圆盘发电机；铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘如图示方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为r，圆盘匀速转动的角速度为ω．下列说法正确的是（  ）

A．圆盘产生的电动势为Bωr²，流过电阻R 的电流方向为从b到a

B．圆盘产生的电动势为Bωr²，流过电阻R 的电流方向为从a到b

C．圆盘产生的电动势为Bωπr²，流过电阻R 的电流方向为从b到a

D．圆盘产生的电动势为Bωπr²，流过电阻R 的电流方向为从a到b

5. 难度：中等

在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0〜t₀时间内，导线框中（  ）

A．感应电流方向为顺时针

B．感应电流方向为逆时针

C．感应电流大小为

D．感应电流大小为

6. 难度：中等

如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM：ON=3：4，则下列说法中错误的是（  ）

A．两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为1：1

B．两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3：4

C．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3：4

D．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4：3

7. 难度：简单

如图所示、abcd为用粗心均匀的同种材料制成的金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半；现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域．若以图示位置开始计时，规定逆时针电流方向为正，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正．则下列关于回路电流i、外力F大小、c b间的电势差Ucb及穿过线框的磁通量φ随时间变化的图象正确的是（  ）

A．

B．

C．

D．

8. 难度：中等

如图所示，一块长度为a，宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U．已知自由电子的电量为e．下列说法中正确的是（  ）

A．M板比N板电势高

B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大

C．导体中自由电子定向移动的速度为

D．导体单位体积内的自由电子数为

9. 难度：中等

如图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器．质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触．杆ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为v，整个电路消耗的最大电功率为P，则（  ）

A．电容器左极板带正电

B．电容器的最大带电量为

C．杆ab的最大速度

D．杆ab所受安培力的最大功率为

10. 难度：中等

如图所示，倾角为α的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B₁，恒定不变，区域Ⅱ中磁场随时间按B₂=kt变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，则下列说法正确的是（  ）

A．通过金属杆的电流大小为；

B．通过金属杆的电流方向是从a到b

C．定值电阻的阻值为

D．定值电阻的阻值为

11. 难度：困难

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示:．D₁和D₂是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D₁圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能E_k后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（  ）

A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能E_k会变大

B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D．质子第n次被加速前后的轨道半径之比为：

12. 难度：简单

如图所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L，磁感应强度大小为B，一等腰梯形线圈ABCD所在平面与磁场垂直，AB边刚好与磁场右边界重合，AB长等于L，CD长等于2L，AB、CD间的距离为2L，线圈的电阻为R．先让线圈向右以恒定速度v匀速运动，从线圈开始运动到CD边刚好要进入磁场的过程中（  ）

A．线圈中感应电流沿顺时针方向

B．线圈中感应电动势大小为BLv

C．通过线圈截面的电量为

D．克服安培力做的功为

13. 难度：简单

位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60⁰角且足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感强度B的大小变化可能是（  ）

A．始终变大         B．始终变小

C．先变大后变小     D．先变小后变大

14. 难度：困难

如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为 ，此时导体棒具有竖直向上的初速度v₀．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（  ）

A．初始时刻导体棒受到的安培力大小

B．初始时刻导体棒加速度的大小

C．导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态

D．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热

二、实验题

15. 难度：中等

（1）某同学用伏安法测量一个阻值为10Ω的电阻，备选的器材有：电流表A₁，量程3A； 电流表A₂，量程0．6A； 电压表V₁，量程0-15V； 电压表V₂，量程0-3V；滑动变阻器R₁，最大阻值5Ω； 滑动变阻器R₂，最大阻值3kΩ； 电源E，电动势5V； 开关S及导线若干

本实验中，滑动变阻器应选用         （填“R₁”或“R₂“）．连接方式应选择      接法（填”限流“或”“分压”）．为了提高实验精度，电流表应该选择     （填“A₁”或“A₂”）；电压表应选择     （填（“V₁”或“V₂”）

（2）该同学测量另一未知阻值的电阻时，先按图甲连接实验电路，然后再按图乙连接实验电路，发现电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小，则应选择图    接法（填“甲”或“乙”）

16. 难度：中等

为了测定电阻的阻值，试验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约为100Ω））、滑动变阻器R₁（0～100Ω）、滑动变阻器R₂（0～10Ω）、电阻箱R₀（0～9999．9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干．

（1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验．

①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到     （选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S₂断开，闭合S₁，调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I₁．

③断开S₁，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R₀阻值在100Ω左右，再闭合S₂，调节R₀阻值使得电流表读数为      时，R₀的读数即为电阻的阻值．

（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R₀值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出1/I-R₀图象如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值      。

三、计算题

17. 难度：中等

如图a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（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．在0至t₁时间内，求：

（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

四、选择题

18. 难度：中等

如图所示，水平放置的两导轨PQ间的距离L=0．5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场B=2T, 垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0．2，电源的电动势E=10V、内阻r=0．1Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？（g取10m/s²）

五、计算题

19. 难度：困难

如图所示，倾角30⁰的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B₁=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B₂=1T．现将两质量均为m=0．2kg，电阻均为R=0．5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s²．

（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；

（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0．45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；

（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B₀=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．

20. 难度：中等

如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s₁、s₂分别为M、N板上的小孔，s₁、s₂、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s₂O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s₁进入M、N间的电场后，通过s₂进入磁场．粒子在s₁处的速度和粒子所受的重力均不计．

（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ；

（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U₀；

（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s₁到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值