2020-2021学年重庆市川外附属第二外国语学校高二下学期第一次月考物理试题 word版

重庆市川外附属第二外国语学校2020-2021学年高二下学期第一次月考物理试题

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。）

1．下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是(　)

A．理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定

B．交变电流的最大值是有效值的倍

C．降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和减小输电电流

D．一般交流电设备上标的额定电压指有效值

2．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动．下列说法中正确的是(　 )

A．将交流电流表串联到电路中，其示数随时间按余弦规律变化

B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小

C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em＝NBSω

D．线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零

3．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时(　　)

A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流

B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流

C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流

D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流

4．如图所示，甲图是副线圈接有灯泡和理想交流电流表的理想变压器，乙图是输出端电压的U2－t图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表的示数为1 A。则( )

A．电压表V1的示数为220 V

B．电压表V2的示数为28.2 V

C．变压器原线圈电流的最大值为10 A

D．灯泡实际消耗的功率为20W

5．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（   ）

A．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向

B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向

C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向

D．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向

6.如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则(   　)

A．＝1    B．＝2     C．＝4          D．＝

7．一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是(   )

A．S闭合的瞬间

B．S断开的瞬间

C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时

D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变

8.两个底边和高都是L的等腰三角形内均匀分布方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一边长为L、电阻为R的正方形线框置于三角形所在平面内，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取逆时针方向感应电流为正，则线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(   　)

9.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法中正确的是

A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等

B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等

C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮

D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭

10．金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圏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导轨上如图所示．导轨上有一根金属棒ab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．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动

C．圆盘逆时针减速转动时，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

11．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．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都等于T

C．在t＝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

12．有4个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压U恒定不变，如图所示。若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，4个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏。则下列可能的是(　)

A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1

B．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为3∶1

C．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮

D．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗

二、实验题（本题共12分，每空4分）

13．如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k 。若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R′ 串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

（1）根据图甲，温度为t（t>0℃）时电阻R的大小为___________________。

（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t＝____________________________。

（3）如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

14.（12分）如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，转动的角速度ω=10π rad/s，线圈的匝数N=10匝、电阻r=1Ω，线圈所围面积S=0.1m2．线圈的两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω的电阻相连，匀强磁场的磁感应强度B=1T．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，（取3.14， 取10）则：(1)从图示位置开始计时，写出通过R的电流的瞬时表达式；

(2)若在R两端接一个交流电压表，它的示数为多少？

(3)线圈从图示位置转过 过程中，通过R的电荷量q为多少？

15.（14分）如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为l1，bc边长为l2，cd边离MN的高度为h．现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中

（1）ab边离开磁场时的速度v；

（2）通过导线横截面的电荷量q；

（3）导线框中产生的热量Q．

16．（14分）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度为g，求：

(1)重物匀速下降的速度v；

(2)重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；

(3)将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，若从t=0开始磁感应强度逐渐减小，且金属杆中始终不产生感应电流，试写出磁感应强度的大小B随时间t变化的关系。

重庆第二外国语学校高2022级第一次月考

物理试题参考答案

一、1-4 BCDD 5-8 ABAC 9.ACD 10.BD 11.BC 12.BC

13. （1）R=R0+kt  (2)   (3) 小于

14.(1) i=Imcosωt=3.14cos31.4t A

(2)20V    (3)0.1C

15.

16.【解析】(1)重物匀速下降时，设细线对金属棒的拉力为T，金属棒所受安培力为F，对金属棒受力，由平衡条件

由安培力公式得

由闭合电路欧姆定律得

由法拉第电磁感应定律得

对重物，由平衡条件得

由上述式子解得

(2)设电路中产生的总焦耳热为Q，则由系统功能原理得

电阻R中产生的焦耳热为QR，由串联电路特点

所以

(3)金属杆中恰好不产生感应电流，即磁通量不变

所以

式中

由牛顿第二定律得：对系统

则磁感应强度与时间t的关系为