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德优网2024陕西省西安市莲湖区西安一中高中物理考试月考高二下

2022-2023学年陕西省西安一中高二(下)月考物理试卷(2月份)

试卷总分:120分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(14小题共46分)
1. (本题3分) 下列说法正确的是(  )

A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用

B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向

C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大

D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率

2. (本题3分) 一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场,其中电场的方向与金属板垂直,磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里,如图所示。一质子(H)以速度v0自O点沿中轴线射入,恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入,能够做匀速直线运动的是(  )(所有粒子均不考虑重力的影响)

A.以速度v0射入的电子(e)   

B..以速度的射入的正电子(e) 

C.以速度2v0射入的核(H) 

D.以速度4v0射入的a粒子(He)

3. (本题3分) 德优题库某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是(  )
A.A1增大,V2不变,V3增大 B.A1增大,V2减小,V3增大
C.A2增大,V2增大,V3减小 D.A2增大,V2不变,V3减小
4. (本题3分) 如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则(  )

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期不同

C.时,两导线框中产生的感应电动势相等

D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等

5. (本题3分) 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内,合外力对质点做功分别为W1和W2,合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是(  )
A.W2=3W1,I2≤3I1 B.W2=3W1,I2≥I1
C.W2=7W1,I2≤3I1 D.W2=7W1,I2≥I1
6. (本题3分) 德优题库如图所示,水平放置的两条光滑导轨上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是(  )
A.向右加速运动 B.向左匀速运动
C.向右减速运动 D.向左减速运动
7. (本题3分) 如图为正弦电流和方波电流随时间的变化关系图像,关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是(  )

A.德优题库
图中电流的最大值为2A,有效值为

2
A
,周期为5s

B.德优题库
图中电流的最大值为5A,有效值为2.5A,周期为4s

C.德优题库
图中电流的最大值为2A,有效值为1A,周期为4s

D.德优题库
图中电流的最大值为4A,有效值为3.5A,周期为2s

8. (本题3分) 德优题库1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是(  )

A.碰撞后氮核的动量比氢核的小

B.碰撞后氮核的动能比氢核的小

C.v2大于v1

D.v2大于v0

9. (本题3分) 如图(a),直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上,其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场,与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图(b)所示。导线通以电流I,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是(  )
德优题库

A.当导线静止在图(a)右侧位置时,导线中电流方向由N指向M

B.电流I增大,静止后,导线对悬线的拉力不变

C.tanθ与电流I成正比

D.sinθ与电流I成正比

10. (本题3分) 如图1所示,光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上,轨道间连接一可变电阻,导体杆与轨道垂直并接触良好(不计杆和轨道的电阻),整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示。其中,第一次对应直线①,初始拉力大小为F0,改变电阻阻值和磁感应强度大小后,第二次对应直线②,初始拉力大小为2F0,两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n,则k、m、n可能为(  )

A.k=2、m=2、n=2              B..k=2                      
C..k=         D.k=2、m=6、n=2
11. (本题4分) 德优题库安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(  )
测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 21 -45
2 0 -20 -46
3 21 0 -45
4 -21 0 -45

A.测量地点位于南半球

B.当地的地磁场大小约为50μT

C.第2次测量时y轴正向指向南方

D.第3次测量时y轴正向指向东方

12. (本题4分) 如图,P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B的匀强磁场。在t=t1时刻,两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场,速度大小均为v0;一段时间后,流经a棒的电流为0,此时t=t2,b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成,长度均为L,电阻分别为R和2R,a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,a、b棒没有相碰,则(  )

A.t1时刻a棒加速度大小为 

B.t2时刻b棒的速度为0 

C.t1~t2时间内,通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 

D.t1~t2时间内,a棒产生的焦耳热为

13. (本题4分) 如图所示,一个面积为S的单匝金属线圈(电阻不计)在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈两端通过电刷与图示的电路连接。其中电阻R1=R,光敏电阻R2在无光照时其阻值也为R(其电阻随光照强度增大而减小),理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,电表皆为理想电表,则(  )

A.开关S处于闭合状态,当R2上端串联理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大)时,电流表的示数不变 

B.当开关S断开、R2用黑纸包裹时,R2两端电压的有效值为   

C.从图示位置开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωcosωt   

D..开关S处于闭合状态,当减小光照强度时,电压表的示数变大,电流表的示数变大

14. (本题4分) 如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s,取g=10m/s2。则下列说法正确的是(  )
德优题库

A.进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由b到a

B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T

C.金属杆ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量为0.24C

D.金属杆ab下落0.3m的过程中,R上产生的热量约为0.87J

二、填空题(2小题共20分)
15. (本题10分) 小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g,槽码和挂钩的总质量m=50.0g。实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt1和Δt2,以及这两次开始遮光的时间间隔Δt,用游标卡尺测出遮光条宽度,计算出滑块经过两光电门速度的变化量Δv。

(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示,其宽度d=          mm;
(2)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止,其目的是                
(3)多次改变光电门2的位置进行测量,得到Δt和Δv的数据如表请根据表中数据,在方格纸上作出Δv﹣Δt图线。
Δt/s 0.721 0.790 0.854 0.913 0.968
Δv/(m⋅s﹣1 1.38 1.52 1.64 1.75 1.86
(4)查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,根据动量定理,Δv﹣Δt图线斜率的理论值为          m/s2
(5)实验结果发现,图线斜率的实验值总小于理论值,产生这一误差的两个可能原因时        
A.选用的槽码质量偏小
B.细线与气垫导轨不完全平行
C.每次释放滑块的位置不同
D.实验中Δt的测量值偏大
16. (本题10分) 已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100Ω)。
(1)在所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图。
(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA,则此时热敏电阻的阻值为        kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ.由图(a)求得,此时室温为        ℃(保留3位有效数字)。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50℃,则图中        (填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为        kΩ(保留2位有效数字)。
德优题库
三、计算题(4小题共54分)
17. (本题12分) 如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计。求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量;
(3)电流表的示数。
18. (本题12分) 德优题库如图所示,M和N为平行金属板,质量为m,电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后,从N上的小孔穿出,以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域,经D点穿出磁场,CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外,粒子速度方向与磁场方向垂直,重力忽略不计。
(1)判断粒子的电性,并求M、N间的电压U;
(2)求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r;
(3)若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,求粒子在磁场中运动的时间t。
19. (本题10分) 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮模型示意如图,假设图中直流电源电动势为E=35V,电容器的电容为C=2F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l=1m,电阻不计。炮弹可视为一质量为m=2kg、电阻为R=5Ω的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电;然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动,经过一段时间后回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。问:
(1)MN刚开始运动时加速度a的大小;
(2)MN离开导轨时的最大速度的大小;
(3)如已知电容器储藏的电场能为E=CU2,那导体棒从开始运动到离开轨道的过程中,导体棒上产生的焦耳热的大小。
20. (本题20分) 德优题库如图所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成α=53°,右导轨平面与水平面成θ=37°,两导轨相距L=0.2m,电阻不计。质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.1Ω、长度均为L=0.2m的金属棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,整个装置处于方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。现让cd棒固定不动,将ab棒由静止释放,当ab棒沿导轨下滑x=6m时,速度刚好达到稳定。已知两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)ab棒稳定时速度的大小;
(2)ab棒沿导轨下滑x=6m的过程中所经历时间及ab棒上产生的焦耳热Q;
(3)若将ab棒与cd棒同时由静止释放,经时间t=1.5s,cd棒的速度大小为7m/s,则此时ab棒的速度是多大。
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2022-2023学年陕西省西安一中高二(下)月考物理试卷(2月份)的细目表
  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 磁感应强度的方向,洛伦兹力的概念,交流发电机及其产生交变电流的原理,变压器的构造与原理,
  • 查看
  • 2
  • 速度选择器,
  • 查看
  • 3
  • 变压器的动态分析——原线圈无负载,
  • 查看
  • 4
  • 导体转动切割磁感线产生的感应电动势,线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算,有效值的定义和一般交变电流的有效值,
  • 查看
  • 5
  • 动能定理的简单应用,动量定理的内容和应用,
  • 查看
  • 6
  • 安培力的概念,楞次定律及其应用,右手定则,电磁感应过程中的动力学类问题,
  • 查看
  • 7
  • 正弦式交变电流的函数表达式及推导,
  • 查看
  • 8
  • 动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 9
  • 左手定则判断安培力的方向,安培力的计算公式及简单应用,
  • 查看
  • 10
  • 单杆在导轨上有外力作用下切割磁场的运动问题,
  • 查看
  • 11
  • 磁现象与磁场,地磁场,磁感应强度的定义与物理意义,
  • 查看
  • 12
  • 牛顿第二定律的简单应用,利用电阻定律求导线长度或横截面积,双杆在等宽导轨上切割磁场的运动问题,动量守恒定律在电磁感应问题中的应用,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 13
  • 正弦式交变电流的函数表达式及推导,变压器的构造与原理,
  • 查看
  • 14
  • 竖直平面内的导轨滑杆模型,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,电磁感应过程中的电路类问题,
  • 查看
  • 15
  • 动量定理的内容和应用,游标卡尺的使用与读数,
  • 查看
  • 16
  • 伏安法测电阻,研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性,
  • 查看
  • 17
  • 交流发电机及其产生交变电流的原理,
  • 查看
  • 18
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在恒定的电场中做加速(或减速)运动,洛伦兹力的概念,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
  • 查看
  • 19
  • 动量定理的内容和应用,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的动力学类问题,
  • 查看
  • 20
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的能量类问题,
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