河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高二上学期12月第三次月考物理试卷(含答案)

文档属性

名称 河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高二上学期12月第三次月考物理试卷(含答案)
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-12-15 11:21:40

文档简介

邢台市五岳联盟2023-2024学年高二上学期12月第三次月考
物 理
本试卷满分 100分,考试用时75 分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修第二册。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共 28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图甲所示,把小灯泡与教学用发电机相连接,匀速转动手柄带动线圈在两磁极之间转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,小灯泡正常发光。下列说法正确的是
A. t=0时刻,线圈位于中性面
B. t=0.01 s时,穿过线圈的磁通量的变化率为零
C.当线圈平面转到中性面时,穿过线圈的磁通量的变化率最大
D.若加大线圈的转速,则小灯泡的亮度变暗
2.如图所示,a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线,其截面位于等边三角形的三个顶点上,bc沿水平方向,导线中均通有大小相等的电流,方向如图所示,则导线a受到的安培力方向
A.竖直向上
B.竖直向下
C.水平向左
D.水平向右
3.在学校食堂就餐刷卡时,听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。餐卡内部有由电感线圈L和电容C构成的LC 振荡电路。刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示,下列说法正确的是
A.该时刻电容器正在放电
B.电路中电流正在增大
C.线圈中的磁场能正在增大
D.电容器内的电场强度正在增大
4.如图甲所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过该线圈的磁通量φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈的匝数为 10,电流表 可看作理想电流表。下列说法正确的是
A.1m in 内电流方向改变 30次 时感应电动势最大
C. t=0.5s时交流电流表示数为零 D.线圈感应电动势的最大值为2 V
5.“西电东送”就是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源.输送到电力紧缺的东部沿海地区。远距离输电的电路示意图如图所示,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂输出电压恒定,升压变压器和降压变压器之间输电线的总电阻R 不变。在用电高峰期,用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,下列方案能使用户电压恢复并且能使输电线上消耗的功率减小的方案是
A.仅将P 上调一点
B.仅将 P 上调一点
C.将P 、P 都下调一点
D.将P 上调一点、P 下调一点
6.一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电路的振荡周期为 T。从电容器上电压达到最大值Um开始计时,在 时间内,电路中的平均电流为
7.转速传感器用来检测齿轮旋转速度,为汽车自动控制系统提供关键数据。转速传感器结构示意图如图甲所示,当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化,产生感应电流。当齿轮从图甲中位置开始计时,0~0.2 s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示,该齿轮共有 12 个凸齿。下列说法正确的是
A.齿轮的转速为 5 r/s
B.齿轮的旋转周期为 2.4s
C. t=0.1s时,感应线圈内磁通量的变化率最大
D.0.05 s~0.15 s内,感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示,预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流一时间关系图像如图乙所示,则下列有关说法正确的是
A. t 时刻电容器两端的电压为零
时间内,线圈的磁场能逐渐增大
C.汽车靠近线圈时,振荡电流的频率变小
D. t ~t 时间内,汽车正在靠近地感线圈
9.如图所示,间距为 L 的光滑平行直导轨倾斜固定放置,导轨平面的倾角为 导轨上端接有阻值为R的定值电阻。垂直于导轨平面向上的有界磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为 B,磁场的边界均垂直于导轨,两个磁场的宽度均为 d,磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间的距离也为d。质量为m、有效电阻为 R)的金属棒ab垂直导轨放置,离磁场Ⅰ上边界的距离为2d,由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,金属棒进入两个磁场时的速度相同,导轨电阻不计,重力加速度大小为g,则
A.金属棒出磁场Ⅰ时的速度大小为
B.金属棒通过磁场Ⅰ 的过程中,通过电阻 R 的电荷量为
C.金属棒通过磁场Ⅱ的过程中,金属棒克服安培力做的功与电阻 R 中产生的焦耳热相等
D.金属棒通过两个磁场过程中,电阻R中产生的焦耳热为
10.如图所示,内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻. 供电。已知发电机线圈的匝数为 N,面积为S,转动的角速度为ω,所在磁场的磁感应强度为 B,理想交流电流表 、理想交流电压表V的示数分别为I、U,下列说法正确的是
A.从图示位置开始计时,发电机产生的感应电动势瞬时值
B.发电机产生的交流电压有效值为
C.若发电机线圈的角速度变为 ,则电压表的示数变为
D.若发电机线圈的角速度变为 ,则电流表 的示数变为
三、非选择题:共 54分。
11.(6分)把被测的力学量(如位移、力、速度等)转换成电容变化进而转变成电信号变化的传感器称为电容传感器。如图所示,当开关S从“1”拨到“2”时,由线圈L 与电容C 构成的回路中产生振荡电流,当被测物体在左、右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,电容器的电容发生变化,振荡电流的频率发生变化。当被测物体向左移动时,电容器的电容 ,振荡电流的频率 ;某 瞬间,电容器正在充电,则线圈的自感电动势正在 。(均填“增大”或“减小”)
12.(9分)力敏电阻被广泛应用于汽车电子、医疗设备以及工业机器人等领域。为了研究现有一可视为纯电阻的力敏电阻(型号FSR408)的电阻值随着表面所受压力的变化而变化的情况,新华中学课外兴趣小组的同学设计的实验电路如图所示,已知该力敏电阻的电阻值在100 Ω~3000 Ω之间变化。除了型号为 FSR408的力敏电阻外,兴趣小组现有的器材还有:
直流电源 E(电动势约为 6 V,内阻约为1Ω);
电压表V (量程为 6 V,内阻约为 3 kΩ);
电压表V (量程为15 V,内阻约为5kΩ);
电流计G(量程为3. mA,内阻为 11 Ω);
滑动变阻器 R (最大阻值为 10 Ω,额定电流为3 A);
滑动变阻器 R (最大阻值为1kΩ,额定电流为0.5 A);
开关及导线若干。
(1)实验中要求尽量减小误差,应保证电表在测量时其最大示数超过量程的一半,则滑动变阻器应选择 (填“R ”或“R ”),电压表应选择 (填“①”或“ ”)。
(2)为了在实验中使电流计符合实验要求,需要给电流计 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω的定值电阻,就可以将该电流计改装为量程36 mA.的电流表。
(3)使用该电路测量时,由于电压表不是理想电表,因此测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(4)已知力敏电阻(型号 FSR408)的电阻值随着表面所受压力的增大而减小。实验中先将滑动变阻器的滑片 P移至左端,再闭合开关 S ,在给该力敏电阻施加较大的压力时,开关S 需要处于 (填“断开”或“闭合”)状态。移动滑片 P 至合适位置,若此时电压表示数为量程的三分之二,电流表示数为量程的四分之三,则此时力敏电阻对应的阻值为 Ω(结果保留三位有效数字)。
13.(10分)如图甲所示,某建筑物的入口为自动感应门,门框上沿中央安装有传感器。其工作原理如图乙所示,O为传感器位置,虚线围成的矩形是传感器的感应范围。当人或物体在感应范围内运动时,感应门立即以 的加速度匀加速开门,而后立即以同样大小的加速度匀减速运动,当门的速度刚好为零时门完全开启(门打开后,保持打开状态不变,直到设定的时间内没有人或物体在感应范围内运动时关闭)。已知每扇门的宽度为 OA 是感应范围的轴线。
(1)求门在开启过程中最大运动速度的大小 ;
(2)当某人以 的速度沿 AO走向感应门,该人进门时入口宽度(每扇门各自移动了 1m),求AO的长度y。
14.(12分)如图所示,一个直径为 D的半圆形线框,从上往下看,以ab为轴逆时针匀速转动,周期为 T,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度大小为B。M和N 是两个集流环,负载电阻为 R,线框电阻为 R ,摩擦和其他部分的电阻均不计,从图示位置开始计时。求:
(1)线框转过 时间内外力做的功;
(2)理想电流表的示数I。
15.(17分)如图所示;在平面内,y轴左侧所有空间分布着水平向右的匀强电场,y轴右侧所有空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场,某时刻有一带正电的粒子以初速度 沿平行于 y轴正方向从A 点射出,粒子从C点进入磁场,在磁场中运动一段时间后恰好又回到A点。已知A 点坐标为 C点坐标为,粒子的质量为m,电荷量为 不计粒子受到的重力。
(1)求y轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)求带电粒子从A 点开始运动到再次回到A 点的时间t;
(3)为了使带电粒子进入磁场后不再进入y轴左侧,小佳同学设计的方案是仅增大第四象限内的匀强磁场的磁感应强度,求满足条件的匀强磁场的磁感应强度的最小值2023一2024学年高二(上)第三次月考
物理参考答案
1.A2.C3.D4.D5.C6.C7.B8.AC9.AD10.BC
11.增大(2分)减小(2分)增大(2分)
12.(1)R1(1分)(1分)
(2)并(1分)1(1分)
(3)小于(2分)
(4)闭合(1分)148(2分)
13.解:(1)根据运动学规律可知,门开启过程中匀加速阶段的位移
一爱%
(2分)
根据对称性有
x=2x1(1分)
解得m=2m/s。(1分)
(2)门开启过程中匀加速阶段的时间
t4=(1分)
a
设该人从A到O的过程中所用时间为t,门先做匀加速后做匀减速运动,则
号-=a-)-2a-4)产2分)
该人匀速运动,则
y=ht(1分)
解得y=(2√6-2)m。(2分》
14.解:(1)线框产生的感应电动势最大值
Em=B·

π_Bπ2D
2
T
4T
(2分)
线框转过子时间内外力做的功
)2
W-
R1R导×
U2
√2
(2分)
解得W=
BπD
128(R+R)T
(3分)
(2)根据电流的热效应有
【高二物理·参考答案第1页(共2页)】
·24-182B+
2W=P(R+R。)T(2分)
Bπ2D2
解得I=8R+R)T
(3分)
15.解:(1)设粒子到达C点时的速度大小为v,方向与y轴正方向的夹角为0,将该速度沿x轴
正方向和y轴正方分解,则有
5a=2csin04
(2分)
2a=vcos0·61(1分)
解得0=60°(1分)
%=Uc0s0(1分)
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,根据几何关系有
2a=rsin0(1分)
粒子在磁场中受到的洛伦滋力提供向心力,根据牛顿第二定律有
quB=mv
(1分)
解得B=3m购
2qa
(1分)
(2)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子从A点到C点所用时间为t1,根据运动规律有
2a=%t(1分)
粒子在磁场中运动的时间
4
(1分)
粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间
t=t2十2t1(1分)
解得t=(36+8v3x)a
(1分)
9Un
(3)为了使粒子进入磁场后不再进入y轴左侧,设粒子从第一象限进入第四象限后做匀速圆
周运动的最大半径为m,根据几何关系有
2rm=rcos0+r(2分)
粒子在第四象限的磁场中受到的洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
TBmn=m
(1分)
解得Bnn=
213mvo
3ga
。(2分)
【高二物理·参考答案第2页(共2页)】
·24-182B+
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