甘肃省平凉市第二中学2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题

这是一份甘肃省平凉市第二中学2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年度第二学期第一次月考试卷高二物理 一、单选题(共32分)1．在某匀强磁场中，有一条长0.2m的直导线，通以3A的恒定电流，与磁场垂直放置时，导线受到的安培力是，则（  ）A．匀强磁场的磁感应强度大小为B．匀强磁场的磁感应强度方向与安培力方向相同C．如果该导线的长度和电流都减小为原来的一半，则该导线受到的安培力大小变为D．如果将该导线与磁场平行放置，安培力为零，此时磁场的磁感应强度也是零2.  下列关于物体动量和冲量的说法，不正确的是(    )A. 物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大
B. 物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变
C. 物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向
D. 物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化就越大 3．水平桌面上放置着两个用同一根均匀金属丝制成的单匝线圈1和线圈2，半径分别为和（俯视图如图1所示）。竖直方向有匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系如图2所示。线圈中的感应电动势、电流强度、电功率分别用E、I、P表示，不考虑两个线圈间的影响，下列关系正确的是（    ） A．， B．，C．， D．，4．如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4 m2，电阻r＝1 Ω。在线圈中存在面积0.2 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B＝0.3＋0.15t。将线圈两端a、b与一个阻值R＝2 Ω的电阻相连接，b端接地。则下列说法正确的是（　　）A．电阻R两端的电压随时间均匀增大B．线圈电阻r消耗的功率为2WC．在2s内，流过电阻R的电荷量为3 CD．a端的电势－2 V 5．如下图所示的两个电路中，电阻和自感线圈的电阻都小于灯的灯丝电阻。接通电路达到稳定时，灯泡都能发光，下列判断正确的是（　　）A．左图中，断开S后H将立即变暗B．左图中，断开S后H将先闪亮一下然后才变暗C．右图中，断开S后H将逐渐变暗D．右图中，断开S后H将先闪亮一下然后才变暗6．如图所示是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动，输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用表示，变阻器表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头向下移动时，下列说法不正确的是（　　）A．相当于在增加用电器的数目B．表的示数随表的示数的增大而增大C．表的示数随表的示数的增大而增大D．变压器的输入功率增大7．如图所示是一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为（    ）A． B． C． D．8．一长直导线通以如图所示的大小、方向都变化的电流，以向右为正方向。在导线正下方有一断开的圆形线圈，两端分别记为a、b，则（　　）A．时刻a点电势最高 B．时刻a点电势最高C．时刻a点电势最高 D．时刻a点电势最高  二、多选题(共16分)9．如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（　　）A．甲图中，只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能B．乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大C．丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板电势D．丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向下极板偏转10．如图所示，、是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为，乙图中原、副线圈匝数比为，则（　　）A．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000VB．甲图是电流互感器，输电电流是100AC．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000VD．图示高压输送电路输入的总功率为11．一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示，则(　　) A．t＝1 s时物块的速率为1 m/sB．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD．t＝4 s时物块的速度为零 12．单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）A．时刻线框平面与中性面垂直B．线框的感应电动势有效值为C．线框转一周外力所做的功为D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为 三、解答题(共52分)13．(本题8分)如图所示，通电金属杆ab质量m=24g，电阻R=1.5Ω，水平地放置在倾角θ=30°的光滑金属导轨上。导轨宽度，导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计，电源内阻r=0.5Ω。匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度B=0.2T，g=10m/s2，若金属杆ab恰能保持静止，求：（1）金属杆ab受到的安培力大小；（2）电源的电动势大小E。   14．(本题8分)如图所示，N=100匝的矩形线圈长AB为20cm，宽BC为10cm，其总电阻r=2Ω。线圈从图示位置开始计时，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以转速匀速转动。已知外电阻R=8Ω，请写出：（1）感应电动势的瞬时表达式；（2）1min时间内，电阻R上所产生的热量。       15．(本题12分)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为36kW，输出电压为500V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为10Ω，要求输中线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，用户需要的电压为220V，不计变压器的能量损耗。试求：（1）升压变压器的输出电压；（2）升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比。       16．(本题12分)如图甲所示，一单匝圆形线圈垂直放入磁场中，在圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁通量随时间t的变化关系如图乙所示规律变化，不计导线电阻，求：（1）2s内线圈内磁通量的变化量；（2）线圈中产生的感应电动势；（3）若其他条件不变，线圈的匝数变为100匝，线圈中产生的感应电动势。          17．(本题12分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界，磁场区域宽度为d。一束电荷量为e的电子以速度v垂直磁场边界射入磁场中，穿出磁场时速度方向与磁场右边界夹角为。不考虑电荷之间的相互作用力，求：（1）穿越磁场时的轨道半径；（2）电子的质量；（3）穿越磁场的时间。 
参考答案：1．C【详解】A．强磁场的磁感应强度大小为故A错误；B．匀强磁场的磁感应强度方向与安培力方向垂直，故B错误；C．如果该导线的长度和电流都减小为原来的一半，则该导线受到的安培力大小变为故C正确；D．磁感应强度是磁场本身的属性，与其它因素无关，故D错误。故选C。2．A3．A【详解】由题意可得，两线圈的长度之比为两线圈围成的面积之比为由法拉第电磁感应定律由图可知，线圈中的感应电动势之比为由闭合电路的欧姆定律由电阻定律得两线圈的电阻之比为可得，线圈中的电流强度之比为线圈中的电功率之比为故选A。4．D【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势为线圈中的电流为电阻R两端的电压为电阻R两端的电压不随时间变化，A错误；B．线圈电阻r消耗的功率为B错误；C．在2s内，流过电阻R的电荷量为C错误；D．根据楞次定律可知，回路中的电流为顺时针，b点电势高于a点，且又因为可知D正确。故选D。5．D【详解】AB．左图中，断开S，流过线圈的电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，电流只能逐渐减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的自感电动势方向自左向右，则流经灯泡H的电流从左向右。灯泡H中由原来的值逐渐减小，不会变得更亮，也不会立即熄灭，故AB错误；CD．右图中，断开S，流过线圈的电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，电流只能逐渐减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的自感电动势方向自左向右，流经灯泡H的电流从右向左。由于原来线圈中的电流大于灯泡的电流，电流从线圈原来的电流开始逐渐减小，则灯泡H将先变得更亮，然后渐渐变暗，故C错误，D正确。故选D。6．B【详解】A．当滑动变阻器触头向下移动时，导致总电阻减小，由于用电器是并连接入电路，所以相当于数目增加，故A正确；B．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，虽然滑动变阻器触头向下移动，但由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以的示数不变，故B错误；CD．由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，的示数变大，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以的示数变大，故CD正确。本题选不正确的，故选B。7．D【详解】交变电流一个周期内通过电阻R上产生的热量为设交流电的有效值为I，则由交流电有效值的定义可知由以上两式联立解得故选D。8．D【详解】AC．、时刻长直导线电流最大，但电流的变化率为0，则线圈中磁通量变化率为0，感应电动势为0，故AC错误；BD．、时刻长直导线电流为0，但电流的变化率最大，则线圈中磁通量变化率也最大，根据楞次定律和安培定则，在时刻a点电势高于b点电势，故B错误，D正确。故选D。9．BC【详解】A．甲图中，当粒子运动半径等于D型盒半径时，粒子具有最大速度，即粒子的最大动能由此可见最大动能与加速电压无关，故A错误；B．乙图中，粒子射出速度选择器后在磁场中运动有解得粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，即r越小，则粒子的比荷越大，故B正确；C．丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正电粒子向B极板偏转，负电粒子向A极板偏转，因此A极板电势低于B极板电势，故C正确；D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，当两个力平衡时，带电粒子会沿直线射出，当速度即洛伦兹力小于电场力，粒子将向上极板偏转，故D错误。故选BC。10．CD【详解】A．图乙是电流互感器，题图乙中的电表只能是电流表，若换成电压表串联在电路中，则相当于等势线，电压表示数为0，故A错误；BC．图甲是电压互感器，图甲中的电表不能换成电流表，是只能是电压表，根据电压与匝数成正比可知输电电压为故B错误，C正确；D．图乙是电流互感器，题图乙中的电表是电流表，根据电流与匝数成反比可得输电电流是则图示高压输送电路输入的总功率为故D正确。故选CD。11．AB12．CD【详解】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，故A错误；B．线框的感应电动势的最大值为则有效值为故B错误；C．根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即故C正确；D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为故D正确。故选CD。13．（1）；（2）8.0V【详解】（1）对导体棒ab进行受力分析，如图所示根据平衡条件可得解得（2）根据安培力的计算公式根据闭合电路的欧姆定律联立解得电动势14．（1）；（2）【详解】（1）感应电动势的峰值因线圈从垂直中性面开始计时，因此感应电动势的瞬时表达式为得（2）感应电动势的有效值则感应电流的有效值    由焦耳定律可得15．（1）3000V；（2）升压变压器原副线圈的匝数比为：，降压变压器原副线圈的匝数比为：【详解】（1）损失的功率设输电线上的电流为I2，根据可得升压变压器的输出电压（2）升压变压器原副线圈的匝数比输电线上损失的电压降压变压器原线圈两端的电压降压变压器原副线圈的匝数比为【点睛】此题考查远距离输电问题，此类问题主要是明确两个关系：升压变压器次级与降压变压器初级电压的关系及功率的关系；导线上的功率损失与电压损失间的关系。16．（1）；（2）；（3）【详解】（1）2s线圈内磁通量的变化量（2）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为（3）线圈的匝数变为100匝，线圈中产生的感应电动势为17．（1）；（2）；（3）【详解】（1）设电子做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得（2）由牛顿第二定律得解得（3）由几何关系可得粒子做圆周运动的圆心角为，穿越磁场的时间为