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doc 2019届高三物理上学期12月月半考试题 一、选择题(每题4分) 1.[单选]两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(  ) A.轨道半径减小,角速度增大 B.轨道半径减小,角速度减小 C.轨道半径增大,角速度增大 D.轨道半径增大,角速度减小 2.[单选]如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是(  ) A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小 3.(多选)如图所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若要使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是(  ) A.向右平动(ad边还没有进入磁场) B.向上平动(ab边还没有离开磁场) C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) D.以ab边为轴转动(转角不超过90°) 4.(单选)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(  ) A.向右做匀速运动 B.向左做加速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动 5.(多选) 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 6. (单选)如图所示,竖直平面内有一金属环,其半径为a,总电阻为2r(金属环粗细均匀),磁感应强度大小为B0的匀强磁场垂直穿过环平面,环的最高点A处用铰链连接长度为2a、电阻为r的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则此时A、B两端的电压大小为(  ) A.B0av B.B0av C.B0av D.B0av 7.(多选)如图所示,粗细均匀的矩形金属导体方框abcd固定于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示.以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则下列关于ab边的热功率P、ab边受到的安培力F(以向右为正方向)随时间t变化的图象中正确的是(  ) 8. [单选]如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,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,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则(  ) A.电路中感应电动势的大小为 B.电路中感应电流的大小为 C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的热功率为 9.[单选]在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为电阻可忽略不计的自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是(  ) A.合上开关,a先亮,b后亮;断开开关,a、b同时熄灭 B.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭 C.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a、b同时熄灭 D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b先熄灭,a后熄灭 10.[ 单选]如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.ab棒以水平初速度v0向右运动,下列说法正确的是(  ) A.ab棒做匀减速运动 B.回路中电流均匀减小 C.a点电势比b点电势低 D.ab棒受到水平向左的安培力 11.(单选)如图9­10所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成60°角的方向斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R(不计重力),则(  ) 图9­10 A.粒子经偏转一定能回到原点O B.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1 C.粒子再次回到x轴上方所需的时间为 D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R 12. (单选)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b到a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 13.(单选)如图所示,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v2∶v1为(  ) A.∶2        B.∶1 C.∶1 D.3∶ 14. (多选)在如图甲所示的电路中,电阻R1=R2=2R,圆形金属线圈半径为r1,线圈导线的电阻为R,半径为r2(r2<r1)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乙所示,图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0,其余导线的电阻不计.闭合S,至t1时刻,电路中的电流已稳定,下列说法正确的是(  )      甲      乙 A.电容器上极板带正电 B.电容器下极板带正电 C.线圈两端的电压为 D.线圈两端的电压为 15.(单选)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(  ) A.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2 C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2 16.(多选)如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图乙中所示方向为电流正方向.则金属棒(  )  甲           乙 A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功 二、实验题(15分,每空3分) 17. 要测绘一个标有 “3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作,已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ); 开关一个、导线若干. (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的    (填字母代号). A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A) B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图    (填字母代号).          A         B          C         D (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V、内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是      W. 18.如图所示,一粒子发射源P位于足够大绝缘板AB的上方d处,能够在纸面内向各个方向发射带正电的粒子,空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力.已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d,要求(1)画出草图;(2)粒子打中绝缘板范围的宽度为______________。 19.(8分)如图所示,质量为M=2.0 kg的①小车静止在光滑水平面上,小车AB部分是半径为R=0.4 m的②四分之一圆弧光滑轨道,③BC部分是长为L=0.2_m的水平粗糙轨道,动摩擦因数为μ=0.5,两段轨道相切于B点.C点离地面高为h=0.2 m,质量为m=1.0 kg的小球(视为质点)在小车上A点④从静止沿轨道下滑,重力加速度取g=10 m/s2. 若小车不固定,小球从A点由静止下滑,小球能否从C点滑出小车?若不能,请说明理由;若能,求小球落地时与小车之间的水平距离s. 20.(13分)如图所示,两根足够长且平行的光滑①金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3 Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5 m.导体棒a的质量为m1=0.1 kg、电阻为R1=6 Ω;导体棒b的质量为m2=0.2 kg、电阻为R2=3 Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好.现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,取g=10 m/s2,a、b电流间的相互作用不计),求: (1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比; (2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量; (3)M、N两点之间的距离. 答案 1.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(  ) A.轨道半径减小,角速度增大 B.轨道半径减小,角速度减小 C.轨道半径增大,角速度增大 D.轨道半径增大,角速度减小 2.(xx·天津高考)如图11­5所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是(  ) 图11­5 A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小 D [A错:根据楞次定律,ab中感应电流方向由a到b. B错:根据E=·S,因为恒定,所以E恒定,根据I=知,回路中的感应电流恒定. C错:根据F=BIl,由于B减小,安培力F减小. D对:根据平衡条件,静摩擦力f=F,故静摩擦力减小.] 3.(多选)如图所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若要使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是(  ) A.向右平动(ad边还没有进入磁场) B.向上平动(ab边还没有离开磁场) C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) D.以ab边为轴转动(转角不超过90°)  4.(单选)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(  ) A.向右做匀速运动 B.向左做加速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动 5.[楞次定律、安培力](多选) 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 答案:BD 解析:ab棒下滑过程中,穿过闭合回路的磁通量先增大后减小,由楞次定律可知,感应电流方向先由b→a,后变为a→b,B正确;由左手定则可知,ab棒所受安培力方向先垂直于ab向下,后垂直于ab向上,D正确. 6.(单选)如图所示,竖直平面内有一金属环,其半径为a,总电阻为2r(金属环粗细均匀),磁感应强度大小为B0的匀强磁场垂直穿过环平面,环的最高点A处用铰链连接长度为2a、电阻为r的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则此时A、B两端的电压大小为(  ) A.B0av B.B0av C.B0av D.B0av [解题指导] 当AB棒摆到竖直位置时,画出等效电路图,明确A、B两端电压是路端电压而不是电源电动势. [解析] 棒摆到竖直位置时整根棒处在匀强磁场中,切割磁感线的长度为2a,导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=B0·2a·,而=,得E=B0·2a·=B0av.外电路的总电阻R==,根据闭合电路欧姆定律I=,得总电流I=.A、B两端的电压大小U=IR=·=B0av,选项A正确. [答案] A 7.(多选)如图11­11所示,粗细均匀的矩形金属导体方框abcd固定于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示.以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则下列关于ab边的热功率P、