山東省金鄉(xiāng)一中2014-2014學年下學期高二3月份月考試題
物理
一、（本題共12小題：每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選錯或不答得0分，選不全得2分。）
1．下面所述的幾種相互作用中，通過磁場而產(chǎn)生的有( )
A．兩個靜止電荷之間的相互作用 B．兩根通電導線之間的相互作用
C．兩個運動電荷之間的相互作用 D．磁體與運動電荷之間的相互作用
2．關于磁場和磁感線的描述，正確的說法是( )
A．磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極
B．磁場的方向就是通電導體在磁場中某點受磁場作用力的方向
C．沿磁感線方向，磁場逐漸減弱
D．在磁場強的地方同一通電導體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力小
3．關于磁感應強度，下列說法正確的是( )
A．由 可知，B與F成正比與IL成反比
B．磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導線無關。
C．通電導線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受安培力的地方一定不存在磁場（即B=0）
D．通電導線放在磁場中的某點，那點就有磁感應強度，如果將通電導線拿走，那點的磁感應強度就為零。
4．下列各圖中，用帶箭頭的細實線表示通電直導線周圍磁感線分布情況，其中正確的是( )
5．如圖所示四種情況，通電導線均置于勻強磁場中，其中通電導線不受安培力作用的是 ( )
6.如圖所示，在x軸上方存在磁感應強度為B的勻強磁場，一個電子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直.電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的P點射出磁場. 則（ ）
A．電子在磁場中運動的時間為
B．電子在磁場中運動的時間為
C．OP兩點間的距離為
D．OP兩點間的距離為
7．右圖中（a）（b）兩圖為與勻強磁場垂直放置的兩個金屬框架，（b）圖的閉合電路中只比（a）圖的閉合電路中多串聯(lián)了一只電阻不計的自感線圈L，其余完全相同. 若導體ab以相同的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，則拉它們的外力在相同位移中所做的功（ ）
A．a(chǎn)圖中的外力做功多
B．b圖中的外力做功多
C．兩圖中外力做功相同
D．條件不足，無法比較
8.如圖所示，理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，初級線圈兩端 、 接正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，負載電阻 時，電流表A的示數(shù)為1A.各電表均為理想電表，則初級和次級線圈的匝數(shù)比為( )
A．1:5 B．5:1 C．1:10 D．10:1
9．一帶電粒子以垂直于磁場方向的初速度飛入勻強磁場后做圓周運動，磁場方向和運動
軌跡如圖所示，下列情況可能的是（ ）
A．粒子帶正電，沿逆時針方向運動
B．粒子帶正電，沿順時針方向運動
C．粒子帶負電，沿逆時針方向運動
D．粒子帶負電，沿順時針方向運動
10．如圖所示，長2m，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一木塊質(zhì)量也為1kg（可視為質(zhì)點），與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2，要使木塊在木板上從左端滑向右端而不至滑落，g取10m/s2,則木塊初速度的最大值為( )
A．1m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s
11．在如右圖所示的遠距離輸電電路中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（ ）
A．升壓變壓器的輸出電壓增大
B．降壓變壓器的輸出電壓增大
C．輸電線上損耗的功率增大
D．輸電線上損耗的功率占總輸送功率的比例減小
12．如圖所示，線圈由位置A開始自由下落，如果在運動中受到的磁場力總小于重力，則它通過A、B、C、D四個位置時(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場中)，加速度的關系正確的為( )
A．a(chǎn)A>aB>aC>aD B．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD
C．a(chǎn)A＝aC>aD>aB D．a(chǎn)A＝aC>aB>aD
二、題 (每空2分, 共14分)
13.面積0.5m2的閉合導線環(huán)處于磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_________ Wb，當導線環(huán)轉過90°時，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量為__________Wb .
14.如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導體棒ab，當通有自b到a的電流時受到向右的安培力作用，則磁鐵的上端是________極.
15．如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導線1和2，通有大小相 等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，a點在兩導線的中間與兩導線的距離均為r，b點在導線2右側，與導線2的距離也為r．現(xiàn)測得a點磁感應強度的大小為B，則去掉導線1后，b點的磁感應強度大小為________，方向________．
16．如圖所示，M、N為水平位置的兩塊平行金屬板，板間距離為d，兩板間電勢差為U．當帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子流以速度v0沿水平方向從兩板左端的中央O點處射入，因受電場力作用，離子作曲線運動，偏向M板（重力忽略不計）．今在兩板間加一勻強磁場，使從中央O處射入的正離子流在兩板間作直線運動．則磁場的方向是___________；磁感應強度B＝__________．
三、（共4小題，共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要計算步驟、只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
17．（12分）如圖所示。光滑的水平面上有一個矩形導體框abcd，ab＝0.4m，cd＝0.6m，它的電阻為0.4Ω。它的右側有一寬度為L＝0.4m 、磁感應強度為B＝0.5T、方向豎直向下的勻強磁場�，F(xiàn)用一外力將該導體框以大小為V＝5.0m／S的速度勻速地拉到磁場的右側。試求：
（1）ab在磁場中運動時線框中的感應電流大小和方向。2.5A
（2）導體框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱。
18．（12分） 如圖所示，一高空作業(yè)的工人質(zhì)量為m=70kg,腰系一條安全帶，若工人不慎跌落，當他的重心位置下降L=5m時，安全帶呈豎直狀態(tài)且開始繃直。已知安全帶從開始繃直到拉伸至最長的緩沖時間為t=1.4s，求安全帶受到的平均沖力是多大？(不計空氣阻力，g取10m/s)
19. （12分）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑R的10倍，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)。可視為質(zhì)點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道，然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，小車的質(zhì)量是物塊的3倍，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失。求：
⑴物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍；
⑵物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ。
20. （12分）一帶電粒子在xOy平面內(nèi)運動，其軌跡如圖所示，它從O點出發(fā)，以恒定的速率v沿y軸正方向射出，經(jīng)一段時間到達P點. 圖中x軸上方的軌跡都是半徑為R的半圓，下方都是半徑為r的半圓，不計重力的影響.
（1）如果此粒子帶正電，且以上運動分別是在兩個不同的勻強磁場中發(fā)生的，試判斷磁場的方向，并求出這兩個勻強磁場的磁感應強度的大小之比.
（2）求此粒子由O點到P點沿x軸方向運動的平均速度的大小.
參考答案：
1-5 BCD D B D C 6-10 AC A B AD D 11-12 C D
13. 0.2, 0 14. N 15. ，垂直紙面向外 16. U/V0d 垂直紙面向外
17.解：（1）ab在磁場中運動時線框中的感應電動勢為
E＝BLV＝0.5×0.4×5.0＝1.0V
由閉合電路歐姆定律得
I＝E／（R+r）＝1.0／0.4＝2.5A
（2）導體框的ab穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為
Q1＝I2Rt1 t1＝L／V
兩式聯(lián)立解得Q1＝I2R L／V＝（2.52×0.4×0.4 ）／5.0＝0.2J
導體框的ab穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為
Q2＝Q1
所以導體框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為Q＝2Q1＝0.4J
18.解：人跌落時先做自由落體運動，設剛要拉緊安全帶時的速度為v1 由
解得 =10m/s
再經(jīng)過1s緩沖時間后人的速度變?yōu)榱�，取向下為正方向，人作為研究對象，設安全帶對人的平均沖力為F
由 (mg-F)t=0-mv1
有 F=mg+
代入數(shù)據(jù)解得 F=1200N
根據(jù)牛頓第三定律可知人給安全帶的沖力為1200N
19.解：⑴設物塊開始下落處的位置距BC的豎直高度為h，圓弧軌道半徑為R。
由機械能守恒定律得：
在B點根據(jù)牛頓第二定律得：
解得：h＝4R
⑵物塊滑到C點時與小車的共同速度為v1
由動量守恒定律得：
對物塊和小車應用動能定理得：
解得：μ＝0.3
20.解：（1）z軸正方向. 設帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，在y>0區(qū)域的磁場的磁感應強度為B1，y<0區(qū)域的磁場的磁感應強度為B2，粒子受洛侖茲力作用而做勻速圓周運動
則有
粒子在y>0區(qū)域
聯(lián)立解得
（2）粒子在磁場中均速圓周運動的周期
在y>0區(qū)域的周期 ，在y<0區(qū)域的周期
粒子在一個周期內(nèi)沿x軸移動的距離x=2(R－r)


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