2017届高二年级第五次月考物理试卷
一．选择题（1-7题单选，8-10题多选.。每小题4分，共40分）
1．电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，
N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，
流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A． 从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电
2．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V、200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V、2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图若工作一段时间后L2灯丝烧断，则（ ）
A．X1的功率减小，L1的功率增大
B．X1的功率增大，L1的功率增大
C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大
3.如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈固定在图示位置，线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，理想交流电压表并联在电阻R的两端；U形磁铁以线圈的中心轴线OO′为轴以角速度ω匀速转动，已知U形磁铁两极间的磁场为匀强磁场，
磁感应强度为B，取磁铁转动到图示位置的时刻t＝0.则（ ）
A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0
B．1 s内流过电阻R的电流方向改变次
C．线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角速度增大到原来2倍，
电压表读数不变
D．在电阻R的两端再并联一只阻值为R的电阻后，电压表的读数不变
4.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．
则（ ）
A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是100 V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D．变压器的输入功率是1×103 W
5.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（ ）
6.如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化
情况是:灯l变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L处所接元件可能是（ ）
A．M为电阻，N为电容器，L为电感器
B．M为电阻，N为电感器，L为电容器
C．M为电感器，N为电容器，L为电阻
D．M为电容器，N为电感器，L为电阻
7.如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率（ ）
A. B. C. D.
8．为了测一个已知额定电压为100 V的灯泡的额定功率，设计了如右图所示的电路，理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表A和灯泡L，滑动变阻器的阻值范围是0～100 Ω，不考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈的匝数比为2∶1，交流电源的电压为U0＝440 V，适当调节滑动变阻器的滑片位置，当灯泡在额定电压下正常工作时，电流表A的示数为1.2 A，则（ ）
A．灯泡的额定功率为40 W B．灯泡的额定电流为2.4 A[Z-X-X-K]
C．滑动变阻器并联部分的阻值为50 Ω D．滑动变阻器消耗的电功率为240 W
9.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋ B．cd杆所受摩擦力为零
C．cd杆向下匀速运动的速度为 D．ab杆所受摩擦力为2μmg
10.如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（ ）
A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭
B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭
D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭
二、填空题（每空3分，共18分）
11．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_______（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______（填变大、变小、不变）。
R
N
M
12．质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下，碰地后反弹的高度为0.8m，碰地的时间为0.05s.设竖直向上速度为正方向，则碰撞过程中，小球动量的增量为______kg·m/s，小球对地的平均作用力为______N（g取10m/s2）
13．如图所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l＝0.50m，导轨上端接有电阻R＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m=0.02kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，求在磁场中：
（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度a=_______ ；
（2）若金属杆在磁场区域又下落h开始以v0匀速运动，v0=______.
三．计算题(共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．（10分）如图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理冲撞，已知甲运动员的质量为60 kg，乙运动员的质量为70 kg，接触前两运动员速度大小均为5 m/s，冲撞结果，甲被撞回，速度大小为2 m/s，如果接触时间为0.2 s，问：
(1)冲撞时两运动员的相互作用力多大？
(2)撞后乙的速度大小是多少？
15．（9分）如图所示，一小型发电机内有n＝100匝的矩形线圈，线圈面积S＝0.10 m2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10 T的匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：
(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；
(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
(3)线圈匀速转动10 s，电流通过电阻R产生的焦耳热．
16．（12分）光滑的平行金属导轨长L＝2 m，两导轨间距d＝0.5 m，轨道平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝0.6 Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B＝1 T，如图所示．有一质量m＝0.5 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，试求：
(1)当棒的速度v＝2 m/s时，电阻R两端的电压；
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小；
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．
17．（11分）如甲图所示，水平光滑地面上用两颗钉子（质量忽略不计）固定停放着一辆质量为M=3kg的小车，小车的四分之一圆弧轨道是光滑的，半径为R=0.5m，在最低点B与水平轨道BC相切，视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=0.3m处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。
现去掉钉子（水平面依然光滑未被破坏）不固定小车，而让其左侧靠在竖直墙壁上，该物块仍从原高度处无初速下落，如乙图所示。
不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2
求:（1）水平轨道BC长度；
（2）小车固定时物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力；
（3）两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比。
2017届高二年级第五次月考物理试卷答题卡
一．选择题（1-7题单选，8-10题多选。每小题4分，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题（每空3分，共18分）
11、 12、
13、（1） （2）
三．计算题(共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14、（10分）
15、（9分）
16、（12分）
17、（11分）
2017届高二年级第五次月考物理试卷参考答案
1. D 2.C 3.B 4.D 5.B 6. C 7. C 8.AC 9.BCD 10.AD
11.收缩 ，变小
12.14; 290;
13. a=5m/s2 v0=5m/s
14.解析：(1)取甲碰前的速度方向为正方向，对甲运用动量定理，有：
－Ft＝－m甲v甲′－m甲v甲
代入数据得F＝2 100 N.
(2)取甲碰前的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律，有：
m甲v甲－m乙v乙＝－m甲v甲′＋m乙v乙′
代入数据得v乙′＝1 m/s
方向与甲碰前速度方向相同．
答案：(1)2 100 N (2)1 m/s 与甲碰前同向
15.解析：(1)线圈中感应电动势的最大值Em＝nBSω＝3.14×102 V.
(2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角所用时间为Δt，线圈中的平均感应电动势＝n
通过电阻R的平均电流＝＝
在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量
Q＝Δt＝＝1.0×10－2 C.[Z-X-X-K]
(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值U＝Em
经过t＝10 s电流通过电阻产生的焦耳热Q热＝t
解得Q热＝4.9×103 J. （500J）
答案：(1)3.14×102 V (2)1.0×10－2 C
(3)4.9×103 J（500J）
16.解析：(1)当棒的速度v＝2 m/s时，棒中产生的感应电动势E＝Bdv＝1 V
此时电路中的电流I＝＝1 A
所以电阻R两端的电压U＝IR＝0.6 V.
(2)根据Q＝I2Rt∝R，可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量Q2＝Q1＝0.4 J
设棒到达最底端时的速度为v2，根据能的转化和守恒定律，有：mgLsin θ＝mv＋Q1＋Q2
解得：v2＝4 m/s.
(3)棒到达最底端时回路中产生的感应电流I2＝＝2 A
根据牛顿第二定律有：mgsin θ－BI2d＝ma
解得：a＝3 m/s2.
答案：(1)0.6 V (2)4 m/s (3)3 m/s2
17.(1)4m (2)42N (3)3m (4)4:3
试题分析：(1)根据动能定理可得，解得。
（2）物块到达B点的速度为，
根据机械能守恒有，
解得，
在B点，合外力等于向心力，即
解得，根据牛顿第三定律可得小车固定时物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为42N。
（3）到达B点前小车不动，系统当物块到达B点以后的运动动量守恒，最终二者速度相同
所以解得
，所以
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