2021-2022学年河北省张家口市第一中学高二上学期12月月考物理试题（Word版）

这是一份2021-2022学年河北省张家口市第一中学高二上学期12月月考物理试题（Word版），共7页。
河北省张家口市第一中学2021-2022学年高二上学期12月月考物理试卷说明：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，考试时间75分钟，满分100分。2.请用2B铅笔将选择题答案选项在答题卡相应位置涂黑，用0.5mm黑色签字笔将非选择题答案书写在答题卡相应区域，超出答题区的内容无效。一、选择题（本题共11小题，共52分。第1—8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或选多的得0分）1、在物理电磁学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是英国物理学家法拉第通过对理论和实验严格分析后，得出了法拉第电磁感应定律    库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位C. 安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，并且总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系   D. 奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发明了第一台发电机2、无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关于无线充电的说法正确的是A．无线充电效率高，线圈不发热B．无线充电基座可以用稳恒直流电源供电C．无线充电过程主要利用了电磁感应原理D．无线充电基座可以对所有手机进行无线充电3、矩形线圈abcd位于足够长的通电直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，则下列判断正确的是A. 导线向左平动时，线圈中电流方向为adcbaB. 导线向右平动时，线圈中电流方向为adcbaC. 线圈向上做平动时，电流方向为abcdaD. 减小导线中的电流，线圈中电流方向adcba4、电源、开关S、定值电阻R1、灯泡L、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射时，光敏电阻的阻值变小，则A．带电液滴带正电  B．灯泡亮度变暗  C．电容器所带电荷量减小D．液滴向上运动5、如右图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的为A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在0.5×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最小D．在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大6、在如图电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源，下列说法正确的是A. 闭合开关S瞬间，灯泡D1、D2同时亮，且D2 的亮度大于D1B. 闭合开关S一段时间后，D1不亮、D2比刚闭合S时亮度大C. 断开开关S，经过D1的电流方向沿图示方向D. 断开开关S，D2闪亮一下7、如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是

      甲              乙                         丙                      丁
A．甲图中仅增加D形盒狭缝间的电压U，则粒子从加速器中射出的最大动能变大
B．乙图中仅增大A、B两板间的距离，发电机产生的电动势变大
C．丙图中一粒子恰能沿直线匀速通过，若只改变该粒子的电量或电性，粒子将会发生偏转
D．丁图中若载流子带负电，稳定时C侧电势高8、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为v0=，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用。对于粒子进入磁场后的运动，下列判断不正确的是CA.粒子在磁场中运动的半径R = L          B.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间 D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间9、汽车的点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈与12V的蓄电池相连，副线圈连接到火花塞的两端，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10KV以上的电压，火花塞中产生火花，从而点燃油气实现汽车点火。某同学设计了甲、乙两个装置，下列说法中正确的是A. 甲装置能实现点火B. 该点火装置能使火花塞的两端产生持续高压C. 变压器的原线圈用细导线绕制，而副线圈要用粗导线绕制D. 该点火装置中变压器为升压变压器10、如图甲，有一个原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器，图中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R为定值电阻。下列说法正确的是A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝18sin50πt(V)  B. t＝0.01s时电压表V2的示数为18VC. 变压器原、副线圈中的电流之比为2:1D. Rt处温度降低时，电流表的示数变小，电压表V2的示数不变 11、如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉一质量为m、边长为a、电阻为R的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时。若磁场的宽度为b（b>3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0，并开始离开匀强磁场。此过程中v－t图象如图乙所示，则A. t0时刻线框的速度为             B. t=0时刻，线框右侧边MN两端电压为Bav0C. 0～t0时间内，通过线框某一横截面的电荷量为D. 线框从1位置运动到2位置过程中，线框中产生的焦耳热为Fb12、如图所示，光滑绝缘的圆形管状轨道竖直放置，管道中央轨道半径为R，管道内有一质量为m、带电荷量为+q直径略小于管道内径的小球，空间内存在方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为B，方向水平向里，电场的电场强度大小（g为重力加速度），方向竖直向上。现小球从轨道的最低点沿轨道方向以大小为v0的初速度水平射出，下列说法正确的是A. 无论初速度的方向向右还是向左，小球在运动中对轨道的作用力都不可能为0B. 小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为，方向竖直向下C. 小球在最高点对轨道的作用力为0时，受到的洛伦兹力大小可能为，方向竖直向下D. 若初速度方向向左，小球在最低点和轨道水平直径右端时，对轨道外侧有压力，且压力差大于1.5mg二、非选择题（本大题共5题，共48分。其中15—17题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13、（4分）有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为______。（填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”）（2）图乙中磁体下方的极性是________。（填“N极”或“S极”）（3）图丙中磁体的运动方向是________。（填“向上”或“向下”）（4）图丁中线圈从上向下看的电流方向是________。（填“顺时针”或“逆时针”） 14、（8分）某同学想要描绘标有“2V 1W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求测量数据从零开始调节、尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的实验器材除了开关、导线外，还有：A.电压表（量程0～3V，内阻约为 10kΩ）  B.电压表（量程0～15V，内阻约为 20kΩ）C.电流表（量程0～300mA，内阻约为 1Ω） D.电流表（量程0～600mA，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流为0.5A） F.滑动变阻器（0～10Ω，额定电流为 2A）G.直流电源（电动势为 3V，内阻不计）（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（选填实验器材前的字母）（6分）（2）下列电路图中能满足实验要求的是______。（2分）     15、（10分）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，升压变压器原线圈两端的电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，不计变压器能量损耗，求：（1）升压变压器副线圈两端的电压；（3分）（2）输电导线上的功率损失及用户得到的功率；（4分）（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。（3分）    16、（12分）如图所示，在xoy面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向 沿y轴正方向。第四象限中有匀强磁场，方向垂直纸面向里。今有一个质量为m电荷量为q的带负电的粒子（不计粒子的重力和其他阻力），从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着与x正方向成进入磁场。（1）求P点离坐标原点O的距离h；（5分）（2）若粒子恰好能返回电场，求磁感应强B。（7分）  17、（14分）相距为L＝2 m 的足够长的金属直角导轨如图甲所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量相同的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，细杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，导轨电阻不计，细杆 ab、cd 电阻分别为R1＝0.6 Ω，R2＝0.4 Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B＝0.50 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当ab在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力F与时间t的关系如图乙所示。（g＝10 m/s2）（1）求ab杆的加速度a和质量m；（4分）（2）当cd杆达到最大速度v时，求ab杆的速度大小；（3分）（3）当cd杆达到最大速度v时，求cd杆的速度大小；（3分）（4）若从开始到 cd 杆达到最大速度的过程中拉力F做了5.2 J 的功，求该过程中ab杆所产生的焦耳热。（4分）
2021--2022学年度第一学期12月月考物理答案一、选择题部分单项选择题12345678DCBDCBBC多选选择题9101112ADBDCDBD12、A．小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，当小球向右射出且得此时小球对轨道的作用力为0，故A错误；B．若小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为，方向竖直向下时，小球受重力和电场力的合力为，方向竖直向上，小球在竖直方向上的合力为0，由洛伦兹力提供向心力，故B正确；C．小球在最高点对轨道的作用力为0时，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，若受到的洛伦兹力大小为，当小球向右射出时，在最高点则有得由动能定理有即两式不相符，若受到的洛伦兹力大小为，当小球向左射出时，在最高点则有得不可能，故C错误；D．若初速度方向向左，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，则在最低点小球对轨道外侧有压力，当小球运动到轨道水平直径右端时，小球受到的洛伦兹力水平向右，由于小球做圆周运动，由洛伦兹力与轨道对小球的弹力的合力提供向心力，则小球对对轨道外侧有压力，在最低点有在轨道水平直径右端时有由动能定理得得由于，则则故D正确。故选BD。二、非选择题部分13、（1）偏向正接线柱（2）S极（3）向上（4）逆时针 各1分，共4分。14、（1）A D F（2）A  各2分，共8分。15、（1）根据＝可知，升压变压器副线圈两端的电压U2＝＝2 500 V（3分）式子2分，得数一分。（2）输电导线上的电流I2＝＝＝200 A输电导线上的功率损失P损＝I22r线＝60 kW；用户得到的功率P用＝P1－P损＝440 kW（4分）（式子列对得3分，结果1分。任何一个数算错，但式子正确只扣1分。）（3）输电导线上损失的电压ΔU＝I2r线＝300 V降压变压器原线圈两端的电压U3＝U2－ΔU＝2 200 V降压变压器原、副线圈的匝数比为＝＝10∶1。（3分，任何一个数算错，但式子正确只扣1分）16、（1）刚进入磁场时粒子竖直速度（1分）电场中类平抛其中：解得（2分）；则（2分）（5分）（2）类平抛水平位移粒子在磁场中做圆周运动其中有：（3分）刚好与y轴相切，几何关系有：（2分）解得：。（2分）17、（1）对ab进行受力分析，由牛顿第二定律可得；；；整理得；结合F—t图像解得a=10m/s2，m=0.1kg解对一个得2分，共4分。（2）对cd进行受力分析可知，当cd杆速度最大时，mg=Ff=μFN（2分）；FN=F安；解得v=2m/s（1分）（3）对cd从静止到达到最大速度列动量定理，；；；联立解得vcd=1m/s（3分）（4）此阶段ab杆得位移为；对ab杆应用动能定理（2分）；代入数据解得W安=4.9J根据功能关系Q总=W安，所以ab杆上的热量（2分）。