1、河北正中实验中学高三物理居家第一次周测（考试时间：40分钟分值：100分）第I卷（选择题）一、单选题(本题共7小题，每小题6分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得6分，选错得0分)1下列符合物理学史实的是（）A安培发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想B库仑最终测得了元电荷的电量，并确定了库仑定律C奥斯特发现了电流的磁效应D法拉第提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质2疫情期间，为确保社区居家隔离观察人员管控技防措施有效发挥作用，工作人员启用了如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电
2、压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确的是（）A门磁系统的工作原理是利用了电流的磁效应B当房门缓慢打开时门线圈中电压、电流较小C房门不动时，线圈中会产生恒定的电流D将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后不能起到报警的作用3如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（）A磁铁在A、E两处的重力势能相等B磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力小于圆环受到的重力C磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电流方向
3、为顺时针方向D磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向右4如图所示，置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连，套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动C圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动5如图甲所示为某一电磁炮原理示意图，图中有直流电源、电容器，线圈套在中空并内侧光滑的绝缘管上，将直径略小于管内径的金属小球静置于管内。开关S接1使电容器
4、完全充电，开关接2时开始计时，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在时间内被加速发射出去（时刻刚好运动到右侧管口）。在时间内，下列说法正确的是（）A小球的加速度一直增大B线圈中产生的磁场方向向左C小球中产生的涡流一直减小D电容器储存的电能全部转化为小球的动能6两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A与无关
5、，与成反比B通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变C通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率大于重力做功的功率D调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则此过程中产生的热量不变7如图所示，两光滑平行长直导轨水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，已知金属棒MN能沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，金属棒与导轨电阻不计。金属棒在恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动，在以后过程中，金属棒速度v、加速度a、感应电动势E以及通过电阻R的电荷量q随时间t变化图线正确的是（）ABCD二、多选题(本题共5小题，每小题8分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求
6、，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)8如图所示，是光滑的金属轨道，沿竖直方向，沿水平方向，是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中端始终在上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在杆滑动的过程中，下列判断正确的是（）A感应电流的方向始终是由B感应电流的方向先是由，后是由C受磁场力的方向垂直杆向左D受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右9如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（）A圆环中
7、会产生顺时针方向的电流B圆环中感应电流的大小始终不变C圆环的水平速度一直在减小D圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度10如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（）A接通开关S，灯A1、A2立即变亮B接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮C接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭D接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭11如图甲所示，游乐园中的过山车虽然惊险刺激，但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种
8、刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上，刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型，将刹车金属框看作为一个边长为，总电阻为的单匝正方形线框，则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下：线框沿着光滑斜面下滑s后，下边框进入匀强磁场时线框开始减速，下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为，过山车的总质量为，磁场区上下边界间的距离也为，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向上，重力加速度为。则下列说法正确的是（）A线框刚进入磁场上边界时，从斜面上方俯视线框，感应电流的方向为顺时针方向B线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为C线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为D线框穿过磁场的过
9、程中，通过线框横截面的电荷量为零12如图甲所示，矩形线圈abcd平放在水平桌面上，其空间存在两个竖直方向的磁场，两磁场方向相反，两磁场的分界线OO恰好把线圈分成左右对称的两部分，当两磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化时，线圈始终静止，规定磁场垂直纸面向里为正方向，线圈中电流逆时针方向为正方向，线圈所受桌面的摩擦力向左为正方向，则下列关于线圈产生的感应电流和桌面对线圈的摩擦力随时间变化的图像正确的是（）ABCD第II卷（非选择题）三、解答题(共18分)13如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。（1）求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；（2）若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，求：N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q；初始时刻N到的最小距离x；（3）初始时刻，若N到的距离与第（2）问初始时刻的相同、到的距离为，求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。5
