最新1718学年高二学生学业能力调研测试物理试题附答案.docx

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最新1718学年高二学生学业能力调研测试物理试题附答案

静海一中2017-2018第二学期高二物理（4月）

学生学业能力调研卷

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷基础题（80分）和第Ⅱ卷提高题（20分）两部分，共100分。

2.试卷书写规范工整，卷面整洁清楚，酌情减3-5分，并计入总分。

知识技能

学习能力

习惯养成

总分

内容

电磁感应

交变电流

20

（卷面整洁）

100

分数

75

25

3-5

第Ⅰ卷基础题（共80分）

一、选择题:

（1-4题为单项选择，每小题3分,5-6为多项选择,每小题4分；，共20分）

1．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。

当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转。

下列说法正确的是（　　）

A．当磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转

B．当磁铁S极插入线圈中时，电流表指针向左偏转

C．当磁铁S极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向左偏转

D．当磁铁N极朝下在线圈中保持静止时，电流表指针向右偏转

2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（　　）

A．t=0.01s时线框平面与中性面垂直

B．t=0.005s时线框的磁通量变化率最大

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

3．如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成θ角．金属杆以ω的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab

垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（　　）

A．金属杆中感应电流的方向是由N流向M

B．电路中感应电流的大小始终减小

C．M点电势高于N点电势

D．电路中通过的电量为

4．现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有（　）

5．如图所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。

电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表。

现使滑动变阻器R的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（　）

A．电压表V1与V2示数的比值将变大

B．电流表A1与A2示数的比值将不变

C．电压表V1与电流表A1示数的比值变大

D．电压表V2与电流表A2示数的比值变小

6．如图在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为L、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/3，则下列说法正确的是（　　）

A．线框的速度为v/3时，安培力大小为

B．线框的速度为v/3时，安培力大小为

C．线框在虚线位置磁通量为0，线框无感应电流

D．此过程中安培力做的功为等

mv2

二、填空题：

（每空2分，共20分）

7．楞次定律是电磁领域的惯性定理，它的内容是：

感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的的变化。

就“原磁场”和“感应磁场”的方向关系，你对“阻碍”一词的理解是：

。

8．关键环节考核题组：

楞次定律是判定感应电流方向的重要规律，理解“阻碍”的含义，能快速确定感应电流在磁场中受到的安培力的方向，请从“阻碍”角度出发回答下面的问题，然后总结解决此类问题的关键环节。

（1）如图，一条形磁铁沿竖直悬挂的线圈轴线运动，则在磁铁靠近线圈的过程中，线圈的受力方向为

（2）如图1所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图2所示的电流，在tl到t2时间内，乙线圈的受力方向为

（3）如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向为

（4）根据以上回答总结关键环节：

判定线圈中产生的感应电流的受到的安培力方向时（是、否）需要确定磁体的极性或者感应电流电流的方向。

9．（课本实验）如图是探究感应电流产生条件的实验装置，现将电路如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，甲、乙、丙三名同学分别独立操作实验，现已知同学甲将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流计指针很明显的向右偏转．请根据甲同学操作过程以及实验现象回答以下问题。

（1）同学乙在操作过程中发现电流计指针向左偏转，那么同学乙进行的操作可能是，，。

（写出任意三种操作过程即可）

（2）同学丙在滑动滑片P时发现电流计指针偏转幅度很小，你认为原因是。

三、计算题（共40分）

10．如图所示，间距L=1m的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁场，其磁感应强度大小B=1T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一质量M=0.1kg，电阻r=1Ω的金属棒MN与导轨垂直且在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度水平向左匀速运动。

R1=2Ω，R2=2Ω，C=5μF，导轨和棒之间的动摩擦因数μ=0.2．开关S1、S2闭合，电路稳定后，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）认清电路结构是本题的关键，请说出两个电阻R1、R2的连接方式

（2）水平拉力F的大小；

（2）断开S1后，流过R2的电荷量．

11．一题多变题组：

如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.2kg，边长为L=1m，金属框的总电阻为R=0.8Ω，金属框的上半部分处在一方向垂直框面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，丝线能承受的最大拉力F=4N．从t=0时刻起，经过t=5s丝线刚好被拉断。

重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（1）t=5s时金属框受到的安培力F1的大小

（2）此种情况下磁感应强度B0的大小

变式1：

现只改变这个单匝正方形金属框变为多匝正方形线圈，匝数n=10，其他的物理量及过程均不变化，求：

（1）t=5s时线圈受到的安培力F2的大小

（2）此种情况下磁感应强度B0的大小

变式2：

在t=5s丝线刚好被拉断后，匀强磁场的磁感应强度保持B0不变，金属框或者多匝线圈也开始由静止开始下落，在下落过程中上边框离开磁场前已开始做匀速运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（1）单匝金属框或者多匝线圈受到的最大安培力F3的大小

（2）单匝金属框或者多匝线圈下落时获得的最大速度v

（3）由丝线刚好被拉断到金属框上边框离开磁场的过程，金属框中产生的焦耳热Q。

第Ⅱ卷提高题（共20分）

12．两根平行金属导轨相距L=0.50m，固定在水平面内，导轨左端串接一个R=0.04Ω的电阻，在导轨间长d=0.50m的区域内，存在方向垂直导轨平面下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T，质量m=4.0kg的金属棒CD置于导轨上，与导轨接触良好，且与两导轨间的动摩擦因数均为μ=0.8，棒在导轨之间的电阻r=0.01Ω，绝缘轻绳系于棒的中点，初始时刻，CD棒距磁场左边界s=0.24m，现通过绳用向右的水平恒力F=80N拉CD棒，使棒由静止运动，运动过程中始终保持与导轨垂直，当CD棒到达磁场右边界时撤去拉力（不计其他电阻以及绳索的质量），重力加速度g取10m/s2，求：

（1）求CD棒进入磁场时所受的安培力F1的大小；

（2）在CD棒穿越磁场区域的过程中，求电阻R上产生的焦耳热Q1．

（3）若在CD棒进入磁场的瞬间，改变拉力F的大小，使CD棒的速度v随进入磁场左边界的位移x的变化规律满足：

v=2.4-4x。

求在CD棒穿越磁场区域的过程中，整个电路的电阻上产生的焦耳热Q2和绳的拉力所作的功W．

静海一中2017-2018第二学期高二物理（4月）

学生学业能力调研卷

答题纸

得分框

知识技能

学习能力

习惯养成

总分

二、填空题

7．

8．

（1）

（2）（3）（4）

9．

（1），，。

（2）

三、计算题

10.

11.

变式1

变式2

12.

静海一中2017-2018第二学期高二物理（4月）

学生学业能力调研卷

答　　案

1．单项选择题

题号

１

2

3

4

答案

Ａ

B

B

D

二．多项选择题

题号

5

6

答案

ＢＣ

ＢＤ

三．填空题

7．

8．

9．

四．计算题

10．解：

（1）对导体棒做匀速运动，F=f+BIL

f=μN=μmg

导体棒做切割磁感线运动，E=BLv

联立解得水平拉力的大小F=0.6N

（2）开关S1，S2闭合，电路稳定后电容两端电压等于R2两端电压Uab=IR2

此时电容所带的电荷量为Q=CUab

断开S1后，电容所有的电荷都会通过R2，

故断开S1后，流过R2的电荷量Q=4×

11．解：

（1）由楞次定律可知，0～5s时间内金属框中感应电流为逆时针方向，安培力向下，

由法拉第电磁感应定律：

E=

=

=

感应电流大小为I=

5s时受到的安培力为F1=B0IL

t=5s丝线刚好被拉断片，则有：

F=F1+mg

联立解得：

B0=4T

（2）由楞次定律可知，0～5s时间内金属框中感应电流为逆时针方向，安培力向下，

由法拉第电磁感应定律：

E=n

=n

=n

感应电流大小为I=

5s时受到的安培力为F2=B0IL

t=5s丝线刚好被拉断片，则有：

F=F2+mg

联立解得：

B0=0.4T

（3）由题意可知，5s后磁感应强度为B0不变，金属框在上边框离开磁场前做匀速运动，即有：

F3=mg；

设此时金属框的下落速度为v，则有：

E1=nB0Lv；

再由闭合电路欧姆定律可得，I1=

由能量守恒定律，可得，

联立解得：

Q=0.999J

12．解：

（1）由牛顿第二定律得：

F﹣μmg=ma，

由匀变速直线运动的速度位移公式得：

v2=2as，

解得：

v=2.4m/s；

CD棒刚进入磁场时：

E=BLv，

感应电流：

I=

，

安培力：

FA=BIL，

解得：

FA=48N；

（2）CD棒进入磁场后：

F=FA+μmg，CD棒做匀速直线运动，

由能量守恒定律得：

Q总=F1d，

电阻上产生的热量：

Q1=

Q总，解得：

Q1=19.2J；

（3）同理Q2=14JW=18.8J