河北省冀州市中学2020学年高二物理上学期第六次月考试题 17页

‎2020学年度高二第六次月考 ‎ 物理试题 一、选择题（每题3分，1-13单选，14-20多选，漏选得2分）‎ ‎1.下列关于交流电的说法中正确的是（）‎ A.交流电器设备上所标的电压和电流值表示其峰值 B.用交流电流表和电压表测量的数值表示其瞬时值 C.白炽灯泡上标注的电压值表示其有效值 D.在交流电的一个周期T内，跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值叫做其平均值 ‎2.如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等 大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（）‎ A.Fa＞Fb＞Fc B.Fa=Fb=Fc C.Fa＞Fb=Fc D.Fb＜Fa＜Fc ‎3.已知交变电流i=lmsint，线圈从零时刻开始，至少转动了多少时间其瞬时值等于有效值（）‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎4.如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定错误的是 A.此交变电流的频率为5Hz B.该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sinlOπt（V）‎ C.将标有“2V 3W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光 D.图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面 ‎5.如图电路中，已知交流电源电压u=200sinl00πtv，电阻R=100Ω.则电流表和电压表的示数分别为 A.1.41A，200V B.1.41A，141V C.2A，200V D.2A，141V ‎6.‎ 如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线框分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线框上各有一半面积在金属框內，在金属框接通，时针方向电流的瞬间（）‎ A.两小线框会有相互靠拢的趋势 B.两小线框会有相互远离的趋势 C.两小线框中感应电流都沿逆时针方向 D.左边小线框中感应电流沿顺时针方向，右边小线框中感应电流沿逆时针方向 ‎7.如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎8.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=lm．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻不计的 电源和一只滑动变阻器，导体棒ab跨放在导轨上并与导轨　接触良好，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮 与物体相连，物体的质量M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m／S2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是 A．2Ω B．4Ω C．5Ω D．6Ω ‎9.如图所示，两根光搰的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度V使其开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是 A.甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热 B.甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热 C.甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和 D.最终两根金属杆都会停止运动 ‎10.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=S00匝，副线圈的胆数n2=150匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接u=31lsin （lOOπt） V的交流电源.起初开关S处于闭合状态.下列说法中正确的是（）‎ A.电压表示数为22V B.当开关S断开后，电压表示数变小 C.当开关S断开后，电流表示数变大 D.当开关S断开后，变压器的输出功率减小 ‎11.如图所示是一理想的自耦变压器，A、B端交流电源，C、D端接负载电阻R，P为滑动触头，当P逆时针转动时，下列结论正确的是（）‎ A.R两端的电压下降，电流减小 B.R两端的电压升高，电流增大 C.R两端的电压升髙，电流减小 D.R消耗的功率不变 ‎12.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变。在用电高峰期，随着用 户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）‎ A.用户总电阻变大 B.降压变压器的输入电压变小 C.输电线上损耗的功率变小 D.通过升压变压器原线圈的电流变小 ‎13.如图所承，长方形abed长ad=0.6m，宽ab=0-3m， e、f分别是ad、be的中点，以ad为直径的半画内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T ‎。一群不计重力、质量m=3×10-7 kg.电荷董q=+2×10-3C的带电粒子以速度U0=5×102m/s从左右两侧沿垂直ad和be方向射入磁场区域（不考虑边界粒子），则以下不正确的是 A.从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边 B.从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边 C.从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边 D.从红边射入的粒子，全部从d点射出 ‎14.如图所示，直导线MM中通有M向N的电流，要使闭合导线圈a中产生如图方向的感应电流，应采取的办法是（）‎ A.a不动，使MN中电流增大 B.a不动，使MN中电流减小 C.MN中电流不变，使a平行于向右运动 D.MN中电流不变，使a向着远离MN方向运动 ‎15.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用002s，第二次用 0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，则（）‎ A.第一次磁通量变化较快 B.第一次G的最大偏角较大 C.第一次G的最大偏角较大 D.若断开s， G均不偏转，故均无感应电动势 ‎16.一个面积恒为S=0.04m2，匝数=100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B 随时间t变化的规律如图，则下列说法正确的是（ ）‎ A.在0-2s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/s B.在0-2s内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0‎ C.在0-2s内，线圈中产生的感应电动势等于8V D.在第3s末线圈中产生的电动势为0‎ ‎17.如图所不，高为H、上下开口、内壁光滑的铜管竖直放置，可视为质点的小磁球A从上开口处由静止释放，并落至下开口处，若不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（）‎ A.小磁球在管中做自由落体运动 B.小磁球在管中下落过程中机械能不守恒 C.小磁球落至下开口处的速度小于 D.若将铜管换成内壁光滑的陶瓷管，小磁球下落过程中机械能守恒 ‎18.如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，V是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0V，则（）‎ A.此时原线圈两端电压的最大值约为34V B.此时原线圈两端电压的最大值约为24V C.原线圈两端原来的电压有效值约为68V D.原线圈两端原来的电压有效值约为48V ‎19.如图所示，变频交变电滤的频率可在20Hz到20kHz之间调节，在某一頻率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是（）‎ A.如果将频率增大，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强 B.如果将频率增大，A1识热程度加强、A2识热程度减弱 C.如果将频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强 D.如果将頻率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱 ‎20.如图，以0为圆心、为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电里相同的带正电粒子a、b和c以相同速率分别沿ao、bo和co方向垂直子磁场射入磁场区域，己知bo垂直MN，ao、co和bo的夹角都为30°，a， b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能的 A.ta＜tb＜tc B.ta=tb＜tc C.ta＜tb=tc D.ta=tb=tc 二、实验题 ‎21.（每空2分）完成下列游标卡尺或媒旋测微器读数：‎ ‎22.（每空2分）图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流IR=300μA，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的衷笔颜色应是 色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx kΩ.‎ ‎23.某待测电阻Rx的阻值约为200，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：‎ A.电流表A1（量程150mA，内阻r1约10Ω）‎ B.电流表A2（量程20mA，内阻r2=300）‎ C.定值电阻R0=1OOΩ D.滑动变阻器最大阻值为5Ω E.电源E，电动势E=4V（内阻不计）‎ F.开关S及导线若干 ‎①（4分）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内画出测量Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）.‎ ‎②（2分）实验时电流表Al的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用己知和测得的物理量表示Rx= .‎ 三、计算题 ‎24.（2+3+3） 匝数为100匝的闭合矩形金属线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，周期为0.02s线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。线圈总电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中感应电流最大值Im=2A，求：‎ ‎（1）线圈中电流瞬时值表达式；‎ ‎（2）线圈转动—周产生的焦耳热；‎ ‎（3）线圈中感应电流为1A时穿过线圈磁通量的变化率。‎ ‎25.（3+3+6）如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角=30°，导轨间距为L=0.5m，上端接有R=3Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1O1′，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m，放在轨道的一金属杆ab质量为m=0.08kg、电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v=2m/s ‎。两轨道的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=l0m/s2，求：‎ ‎（1）金属杆距磁场上边缘的距离d0；‎ ‎（2）金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q；‎ ‎（3）金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。‎ ‎26.（6+4+6）如图，在x0y平面坐标系的第Ⅰ象限内有沿x轴负方向的匀强电场，它的场强大小为 E=4×105V/m，第Ⅱ象限有垂直平面向里的匀强磁场—个带正电粒子以速度大小v0=2×107m/s 从上A点沿y轴正方向射人电场，并从C点进入磁场.已知A点坐标为（0.2m，0），该粒子的比荷=2.5×109C/kg，不计粒子的重力.‎ ‎（1）求C点的坐标；‎ ‎（2）求粒子刚进入磁场时的速度；‎ ‎（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的大小.‎ ‎2020学年度髙二第六次月考物理答案 ‎1-6 C C D C B B 7-13 C D C D A B C ‎14-20 BD AB AC BCD AD BC ACD ‎21.11.4 （2 分） 0.700 （2 分）‎ ‎22.红（2分） 5（2分）‎ ‎23.‎ ‎ （2分）‎ ‎24.【答案】‎ ‎（l）i = 2coslOOpπt（A）；‎ ‎（2）0 08J；‎ ‎（3）0.02wb/s 解：（1）线圈转动的角速度ω=＝100πrad/s 根据题意可知电流瞬时值表达式为i＝2cos100πt（A）‎ ‎（2）感应电流的有效值 线圈转动一周的焦耳热Q＝I2RT＝（）2×2×0.02＝0.08J ‎（3）线圈中感应电流为1A，则感应电动势E＝IR＝2V E＝n＝2V 故可知此时磁通量的变化率＝Wb/s＝0.02Wb/s ‎25.【答案】‎ ‎（1）0.4m；‎ ‎（2）0.08C；‎ ‎（3）0.096J.‎ 解：（1）由能量守恒定律得mgdsin30°＝mv2‎ 代入数据解得，金属杆距磁场上边缘的距离：d0＝0.4m ‎（2）由法拉第电磁感应定律：‎ E＝‎ 由闭合电路欧姆定律I＝‎ 金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q＝IΔt＝＝‎ 代入数据解得：q=0.08C．‎ ‎（3）由法拉第电磁感应定律E＝BLv＝2v，‎ 由闭合电路欧姆定律I==0.4A 安培力：F＝BIL＝0.4N，‎ F′＝mgdsin30°＝0.4N 所以金属棒进入磁场后做匀速运动，金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热：‎ Q=mgdsin30°＝0.096J ‎26.（1）（0，0.4m）；‎ ‎（2）速度为 2×107m/s，与y轴的夹角45°.‎ ‎（3）B≥2（1+）×10-2 T.‎ 解：（1）粒子在第Ⅰ象限内的运动类似平抛运动，轨迹如图 XA=at2 ①‎ F=Qe ②‎ F=ma ③‎ y=v0t ④‎ 联立解得，y=0.4m ⑤‎ 故粒子经过y轴时的坐标为（0，0.4m）‎ ‎（2）设粒子进入磁场时的速度为v vx=at ⑥‎ vy=v0 ⑦‎ 联立解得，2×107m/s ⑨‎ 又因为tanα= ⑩‎ 所以α=45°‎ 故速度为：v=2×107m/s，与y轴的夹角45°.‎ ‎（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，其最大半径为R的画弧轨迹如图 ‎=90°-α=45°‎ R（1+cos）=y qvB= ‎ 解得磁感应强度最小值为Bmin=2（1+） ×10-2T 则第Ⅱ象限内的磁场磁感应强度B≥2（1+）×10-2T. ‎