2021-2022年高二物理下学期第一次3月月考试题普通部

2021-2022年高二物理下学期第一次3月月考试题普通部
一．选择题（每题4分，1-6为单选，7-10为多选，共40分） 1．如图1所示，MN 、PQ 是间距为L 的平行金属导轨，置于磁感应强度为B ，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M 、P 间接有一阻值为R 的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R
2
的金属
导线ab 垂直导轨放置，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动，不计导轨电阻，则 ( )．
A ．通过电阻R 的电流方向为P →R →M
B ．a 、b 两点间的电压为
2．一小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图2所示．矩形线圈与阻值为100 Ω的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说法中正确的是( )．
A ．t 1时刻通过线圈的磁通量最大
B ．t 2时刻感应电流方向发生变化
C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D ．交变电流的有效值为 2 A
3．如图3所示，a 、b 、c 为三个完全相同的灯泡，L 为自感线圈(自感系数
较大，电阻不计)，E 为电源，S 为开关．闭合开关S ，电路稳定后，三个灯泡均能发光．则( )
A ．断开开关瞬间，流过a 的电流方向改变
B ．断开开关瞬间，c 熄灭，稍后a 、b 同时熄灭
C ．闭合开关，a 、b 、c 同时亮
图2
图1
图3
D．闭合开关，a、b同时先亮，c后亮
4．如图4甲所示，为一种调光台灯电路示意图，
它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮
度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ( )
A．
220
2
V B．
110
2
V C. 220 V D. 110 V
5．如图5所示，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO
∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′
间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为L的正方形导线
框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是 ( )
6．如图6所示，均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张趋势，由此可知，圆环a ( )．
A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转7．（多选）闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大
图4
图6
图5
小按Bt 图变化，方向如图7所示，则回路中( )． A ．电流方向为顺时针方向 B ．电流强度越来越大
C ．磁通量的变化率越来越大
D ．产生的感应电动势恒定不变 8．（多选）如图8所示，T 为理想变压器，A 1、A 2为理想交流电流表，
V 1、V 2为理想交流电压表，R 1、R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻(光照增强，电阻减小)，原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时( )． A ．电压表V 1示数变小 B ．电压表V 2示数变小 C ．电流表A 1示数变小 D ．电流表A 2示数变大
9．（多选）在如图9所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
A ．升压变压器的输出电压变小
B ．降压变压器的输出电压变小
C ．输电线上损耗的功率增大
D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
10．（多选）如图10所示，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强
度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电
量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一下滑过程中 ( )
图10 图7
图8 图9
A．运动的平均速度大小大于1
2
v B．金属棒ab扫过MN与PQ间的面积为
C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为B2L2v R
二．实验题（每空2分，电路图2分，共20分）
11.（8分）用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值.若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：
A.将两根表笔短接
B.将选择开关拨至“×1 kΩ”挡
C.将选择开关拨至“×10 Ω”挡
D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记
下读数
E.调节调零电阻,使指针停在0 Ω刻度线上
F.将选择开关拨至交流电压最高挡上
①将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是__________（填写步骤的代号）；若操作正确,上述D步骤中，指针偏转情况如图11-1所示，则此未知电阻的
阻值R
x =_____________.
图11-1
②若用该多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图11-2①、②、③所示.由图可知,
图11-2
图中的二极管是好的,该二极管的正极是端.
12．（12分）某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5Ω.为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测表示)的电阻．
量这段导线(用R
x
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B．电压表V(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C．电压表V(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ)
D．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E．电流表A(量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω)
F．滑动变阻器R
(最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A)
1
(最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 A) G．滑动变阻器R
2
H．开关S一个，导线若干图12 (1)2分如图12所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量，其读数是
_______mm.
(2)6分实验时电压表选________，电流表选________，滑
动变阻器选________．(只填元件前选项代号A、B、C、、D、
E、F、G、H)
(3)2分.为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在方框中．
(4)2分某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率的
表达式为：ρ＝________.
三．计算题（13题12分、14题12分、15题16分,共40分）
13．（12分）如图13所示，两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行放置于同一水平
面内，导轨间距为L，电阻不计，M、M′处接有如图15所示的电路，电路中各电阻的阻
值均为R，电容器的电容为C.长度也为L、阻值也为R的金
属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向
垂直纸面向里的匀强磁场中．ab在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好
接触，在ab运动距离为x的过程中，.求：
(1) 金属棒ab产生的电动势E及a、b两点间的电压.
(2) 电容器所带的电荷量q.
(3) 金属棒ab中电阻产生的焦耳热Q
14. （12分）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场
的磁感应强度B＝
2
π
T．用此发电机所发出的
交流电带动两个标有“220 V，11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图14所示．求：
(1)发电机的输出电压；
(2)变压器原、副线圈的匝数比；
(3)与变压器原线圈串联的电流表的示数．
图13
图14
15.（16分）如图15所示，一带电粒子质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C，从静止开始经电压为U
＝100 V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转
1
电场中，粒子射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半
径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子
射出磁场时的偏转角也为θ＝60°.已知偏转电场中金属
板长L＝2 3 cm，圆形匀强磁场的半径R＝10 3 cm，重力忽略不计．求：
(1)带电粒子经U1＝100 V的电场加速后的速率；
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E；
图15
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小．
参考答案
一．选择题（每题4分，1-6为单选，7-10为多选，共40分）
二．实验题（每
空2分，电路图2分，共20分）
11（1）CAEDF 220Ω (2) 2 a
12.（1）2分 0.700 （2）2分 B 2分 D 2分 F （3）2分电路图右方框内 (测量电路必须用电流表外接法，
滑动变阻器采用分压式接法亦可) （4）2分 πD 2U 4LI
三．计算题（13题12分、14题12分、15题16分 ,共40分） 13.解(1)ab 上产生的感应电动势为E ＝BLv 2分 BLv U E R R U ab ab 4
3
,43== 2分
（2）电容器两端电压 1分
电容器所带的电荷量 q=CU 1分 解得 2分
（3）由闭合电路欧姆定律有I ＝E
4R
1分
t ＝x
v
1分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B
A
B
D
B
C
AD
BD
BCD
ABD
由焦耳定律有 Q ＝I 2(R)t 1分
由上述方程得. 1分
14．(1)1 100 V (2)5∶1 (3)20 A
解析 (1)根据Em ＝nBSω＝1 100 2 V 2分 得输出电压的有效值为U 1＝
Em
2
＝1 100 V 2分 (2)电动机正常工作，U 2＝220 V 1分 根据U 1U 2＝n 1
n 2
1分
得n 1n 2＝5
1
2分 (3)P 出＝2×11 kW＝2.2×104 W 1分 根据P 入＝P 出＝2.2×104 W ， 1分 再根据P 入＝U 1I 1， 1分 解得I 1＝20 A 1分
15解析 (1)带电粒子经加速电场加速后速度为v 1， 根据动能定理：qU 1＝1
2
mv 21 3分
Q=
v 1＝ 2U 1q m ＝1.0×104 m/s 2分
(2)带电粒子在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向粒子做匀速直线运动．
水平方向：v 1＝L t
1分 带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a ，出电场时竖直方向速度为v 2，且v 2＝at ，a ＝Eq m
1分 由几何关系tan θ＝v 2
v 1 1分
E ＝mv 2
1tan θqL
＝10 000 V/m 2分 (3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v ，
则v ＝v 1
cos θ＝2.0×104 m/s 2分
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
则轨迹半径为r ＝R tan 60°＝0.3 m 2分
由qvB＝m v2
r
1分
得B＝mv
qr
＝0.13 T 1分
答案(1)1.0×104m/s (2)10 000 V/m (3)0.13 T 39846 9BA6 鮦34041 84F9 蓹7\ 39930 9BFA 鯺Ej23048 5A08 娈30469 7705 眅h22432 57A0 垠。