衡水中学2011～2012学年度高二上学期三调考试

物理试卷（理科）

命题人：苏立乾 审核人：李红奕

注意事项：

1。本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共3页，第Ⅱ卷共2页。共110分。考试时间110分钟。

2。所有题目的解答均应在答题卡上作答，不能答在本试卷上。做选择题时，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。

3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷（选择题 共64分）

一、选择题（每小题4分，部分分2分，共64分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）

1．我国已经制定了登月计划，假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈．则下列推断中正确的是(　　)

A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无

B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场

C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月球表面有磁场

D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零

2.要使电子作如图1所示的圆周运动，且速度不断地增加，则在以O为轴的圆柱体内所加的磁场应是( )

A.方向向内，大小随时间增加. B.方向向内，大小随时间减小.

C.方向向外，大小随时间增加. D.方向向外，大小随时间减小.

3．如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为( )

4.插有铁心的原线圈A固定在副线圈B中, 电键闭合. 要使副线圈B中产生如图所示方向的感应电流, 可以采取的办法有( )

A. 突然打开电键K B. 将滑动变阻器滑头向b移动

C. 将滑动变阻器滑头向a移动 D. 将铁心从线圈A中拔出

5.如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（ ）

6. 如图所示，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面. 若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后电容器的M极板上( )

A .带有一定量的正电荷. B.带有一定量的负电荷.

C. 带有越来越多的正电荷. D.带有越来越多的负电荷.

7、现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是 ( )

A．M中的感应电流方向一直向左

B．M中的感应电流方向一直向右

C．M中先有自右向左，后有自左向右的感应电流

D．M中先有自左向右，后有自右向左的感应电流

8.如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那么,可能出现的情况是 ( )

A. 刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮

B. 闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗

C. 闭合S2待稳定后再断S2时，流过B灯的电流与刚闭合S2时反向

D. 闭合S2待稳定后再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭

9．某校进行了改扩建，增加了一些体育设施。在操场上有如图所示的运动器械：两根长金属链条将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架上。静止时ab水平且沿东西方向。已知当地的地磁场方向自南向北斜向下跟竖直方向成45°，现让ab随链条荡起来，最大偏角45°，忽略空气阻力，则( )

A．当ab棒自南向北经过最低点时，ab中感应电流的方向是自西向东

B．当链条与竖直方向成45°时，回路中感应电流最大

C．当ab棒自南向北经过最低点时，安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下

D．ab棒摆动的最大高度越来越低最后静止

10、如图所示，电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab与cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经一段时间后闭合S，则S闭合后：（ ）

A．ef的加速度可能大于g 　　

B．ef的加速度一定小于g

C．ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同

D．ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒

11. 如图所示,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁场B平行于ab边,bc的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度转动时,abc回路中的感应电动势ε和a、c两点的电势差UaUc为( )

A .ε= 0, UaUc= B l2/2 .

B. ε= B l2, UaUc=B l2/2 .

C. ε= 0, UaUc= B l2/2.

D. ε= B l2 , UaUc= B l2/2 .

12．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )

13.如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则b所受摩擦力可能( )

A．变为0

B．先减小后不变

C．等于F

D．先增大再减小

14、如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l。线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中( )

A．流过线框截面的电量为

B．线框中的电流在ad边产生的热量为

C．线框所受安培力的合力为

D．ad间的电压为

15.如图所示，置于水平面的平行金属导轨不光滑，导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B，当一质量为m的金属棒ab在水平恒力F作用下由静止向右滑动时（ ）

A.外力F对ab棒做的功等于电路中产生的电能

B.棒ab做匀速运动时，外力F做的功等于电路中产生的电能

C.无论棒ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

D.棒ab匀速运动的速度越大，机械能转化为电能的效率越高

16.在方向水平的、磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，有两根竖直放置的导体轨道cd、ef，其宽度为1 m，其下端与电动势为12 V、内电阻为1 Ω的电源相接，质量为0.1 kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动，如图所示.除电源内阻外，其他一切电阻不计，g=10 m/s2，从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中( )

A.金属棒从静止开始做加速度减小的加速运动直到最后匀速

B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热

C.匀速运动时速度为20 m/s

D.匀速运动时电路中的电流强度大小为2 A

衡水中学2011～2012学年度上学期三调考试

高二年级（理科）物理试卷Ⅱ

注意事项：1．答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。

2．答卷Ⅱ时请用0.5mm以上的中性笔直接填写在答卷纸规定的地方。

二、填空题（第17题3分、18题3分）

17． 一种测量血管中血流速度仪器的原理如图8所示，在动脉血管左右两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.00ｍｍ，磁场的磁感应强度为0.08Ｔ，电压表测出的稳定电压为0.08ｍＶ，则血流速度大小为 　ｍ／ｓ

18、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，在桌子上平铺张白纸，上面洒满铁屑，让钉子与纸面垂直，且钉子尖部接触铁屑。图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况．

①当开关闭合后，甲图中磁体的N极在 端（填“上”或“下”）；

②比较图______________和______________可知：匝数相同时，电流越大磁性越强；

③由图______________可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强．

三、计算题：（要求要有必要的文字说明和解题依据，只有结果没有过程，不能得分）

19. (6分) 如图，在光滑的水平面上有一半径为r＝10cm，电阻R＝1Ω，质量m＝1kg的金属圆环，以速度v＝10m/s向一有界磁场滑去，匀强磁场垂直纸面向里，B＝0.5T，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32J的热量，求：

⑴此时圆环中电流的瞬时热功率；

⑵此时圆环运动的加速度．

20.（7分）如图甲所示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30°角放置一边长为10 cm的正方形线圈，共100匝，线圈电阻r=1 Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4 Ω，R2=5 Ω，电容C=10μF.磁感应强度变化如图乙所示，开关S在t=0时闭合，在t2=1.5 s时又断开.

求：（1）t1=1 s时，R2中电流的大小及方向；

（2）S断开后，通过R2的电荷量.

21.(8分)如图所示，两根金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上，导轨左端接有电阻，导轨自身电阻不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为．质量为，电阻为的金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑，如图所示．设导轨足够长，导轨宽度，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑的高度为时，恰好达到最大速度，g取10 m/s2 ，求此过程中

求：(1)金属棒受到的摩擦阻力;

(2)电阻R中产生的热量;

(3)通过电阻R的电量.

22.(9分) 如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行光滑金属导轨，相距l=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻为r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω。其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时，质量m=10g、带电量q=－10－3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板（g取10m/s2）。求：

（1）小球的速度v0；

（2）若使小球在金属板间不偏转，则金属棒ab的速度大小和方向；

（3）若要使小球能从金属板间射出，则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件？

23.(10分)如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离l＝0.50 m．轨道的M、M′之间有一阻值R＝0.50 Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0＝0.50 m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B＝0.60 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d＝0.80 m，且其右边界与NN′重合．现有一质量m＝0.20 kg、电阻r＝0.10 Ω恰好能放在轨道上的导体杆ab静止在距磁场的左边界s＝2.0 m处．在与杆垂直的水平恒力F＝2.0 N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，导体杆ab穿过磁场区域后，沿半圆形轨道运动，结果恰好通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ＝0.10，轨道的电阻可忽略不计，g取10 m/s2.求：

(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆的电流的大小和方向；

(2)导体杆刚穿出磁场时速度的大小；

(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热．

衡水中学2011～2012学年度上学期三调考试

高二年级物理参考答案

1 CD 2.BC 3.C 4.ACD 5.C 6.B 7.D 8.BCD 9.ACD 10.AD 11.A 12.D 13AB 14.ABD 15.CD 16.ACD

17．（3分） 0.5 18．（3分））上 乙 和丙 丁

19. (6分)．6m/s 0.36W 0.06m/s2

20.(7分) 答案：（1）0.025 A方向从右向左（2）1.25×10-6 C

解析：（1）t1=1 s时线圈中产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可得E=①

通过R2的电流的大小I=②

将已知数据代入①②可解得I=0.025 A

由楞次定律可知，通过R2的电流方向从右向左.(4分)

（2）电容器两端的电压Uc=IR2=0.025×5 V=0.125 V

Q=CUc=10×10-6×0.125 C=1.25×10-6 C

∴S断开后，通过R2的电荷量为1.25×10-6 C.(3分)

21．（8分）解：(1)当金属棒速度恰好达到最大速度时，加速度为零,

则： 据法拉笫电磁感应定律：E=BL

据闭合电路欧姆定律：,解得， =O．3 N .(3分)

(2)下滑过程，据能量守恒：,

电路中产生的总电热为：Q=1J ,此过程中电阻R中产生的热量：, (3分)

(3)设通过电阻R的电量为q，由

得(2分)

22．（9分）解析：（1）根据题意，小球在金属板间做平抛运动。水平位移为金属板长L=20cm，竖直位移等于，

根据平抛运动规律：

（ 2分）

（2）欲使小球不偏转，须小球在金属板间受力平衡，根据题意应使金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，从而使金属板A、C带电，在板间产生匀强电场，小球所受电场力等于小球的重力。

由于小球带负电，电场力向上，所以电场方向向，A板必须带正电，金属棒ab的a点应为感应电动势的正极，根据右手金属棒ab应向右运动。

设金属棒ab的速度为V1，则：E=BLV1

金属板A、C间的电压：

金属板A、C间的电场

小球受力平衡：得联立以上各式解得：（3分）

（3）当金属棒ab的速度增大时，小球所受电场力大于小球的重力，小球将向上做类平抛运动，设金属棒ab的速度达到V2，小球恰沿A金属板右边缘飞出。

根据小球运动的对称性，小球沿A板右边缘飞出和小球沿C板右边缘飞出，其运动加速度相同，故有：

根据上式中结果得到：

所以若要使小球能射出金属板间，则金属棒ab的速度大小：

（也给分）方向向右。（4分）

23．（10分）解析：(1)设导体杆在F的作用下运动至磁场的边界时速度为v1，根据动能定理， 有：(F－μmg)s＝mv12 (1分)

解得v1＝＝6 m/s(1分)

导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E＝Blv1 (1分)

通过导体杆的电流I＝E/(R＋r)＝＝3.0 A (1分)

根据右手定则可知，电流的方向由b指向a. (1分)

(2)设导体杆离开磁场时的速度大小为v2，运动到轨道最高点的速度大小为v3，因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律，导体杆在轨道最高点时，有mg＝m (1分)

导体杆从NN′到PP′的过程机械能守恒，有

mv22＝mv32＋2mgR0 (1分)

代入数值解得v2＝5.0 m/s. (1分)

(3)导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能

ΔE＝mv12－mv22＝1.1 J (1分)

导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热

Q＝ΔE－μmgd＝0.94 J. (1分)

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/7ef68dd8aef8941ea66e0514.html