2025-2026学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高二(下)月考物理试卷(3月份)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.下列说法正确的是( )
A. 图甲中线框在图示时刻的电流沿顺时针方向(俯视)
B. 若图乙中储罐内不导电液体液面上升,LC电路振荡周期增大
C. 图丙中单色光入射楔形透明膜时,频率越高,明暗条纹间距越大
D. 图丁,使接收电路产生电谐振的过程叫作调频
2.置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈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. 圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动 B. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向左运动
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棒将向左运动
3.如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,两部分平滑连接,平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有境度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中下列说法不正确的是( )
A. 流过金属棒的最大电流为 B. 通过金属棒的电荷最为
C. 克服安培力所做的功为mgh D. 金属棒内产生的焦耳热为
4.如图为单匝线框交流发电机的示意图,内阻为10Ω的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的对称轴匀速转动,发电机的电动势随时间的变化规律为(V),理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=5:1,副线圈接有一个电阻箱R。电表均为理想电表,不计其它电阻,下列说法正确的是( )
A. 依题中数据可以求解磁场的磁感应强度B
B. 电压表V2的示数为4V
C. 当电阻箱电阻为0.4Ω时,电阻箱功率最大
D. 此交流电每秒钟电流方向改变50次
5.如图所示,一面积为S的矩形线框ABCD放在磁感应强度大小均为B的磁场中,以角速度ω绕距线框边缘处的转轴匀速转动,转轴两侧磁场方向相反,则线框转动一圈过程中( )
A. 线框中感应电动势最大值BSω
B. 线框中感应电动势最大值
C. 线框中感应电流方向改变2次
D. 线框中感应电流方向改变3次
6.电磁轨道炮原理的俯视图如图所示,它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触,导轨和电路其他部分的电阻不计。首先开关S接1使电容器完全充电,然后将S接至2,MN开始向右运动,若导轨足够长,则在此后的运动过程中,电容器上的剩余电荷量最小为( )
A. 0 B. C. D.
7.如图所示,空间中存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,其中有一个半径为R的圆形区域(区域内外都有磁场)。距离圆形区域圆心2R处有一粒子源,能够发射出速度方向均垂直于与圆心连线、比荷均为k的大量带电粒子(速率任意)。忽略粒子之间的相互作用,则这些粒子在第一次返回粒子源前,在圆形区域内运动的最长时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以2m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为18s。下列说法正确的是( )
A. 该水面波的频率为2Hz
B. 该水面波的波长为4m
C. 水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
D. 水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
9.风力发电是一种绿色环保的发电方式,某县近年来大力发展风力发电。若一风力发电装置的输出功率为P=300kW、发电机的输出电压U1=300V,经变压器升压后用总电阻R线=8Ω的输电线向远处输电,在用户处的降压变压器输出电压U4=220V。若升压变压器与降压变压器的匝数比满足,则以下说法正确的是( )
A. 升压变压器的匝数比为 B. 降压变压器的匝数比为
C. 输电线损失电压ΔU=300V D. 输电的效率为73.3%
10.如图所示,光滑水平导轨置于磁场中,磁场的磁感应强度为B,左侧导轨间距为l,右侧导轨间距为2l,导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置,处于静止状态。ab的电阻为R,cd的电阻为2R,两棒始终在对应的导轨部分运动,两导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。现瞬间给cd一水平向右的初速度v0,则此后的运动过程中下列说法正确的( )
A. 导体棒ab和cd组成的系统动量不守恒
B. ab棒最终的速度
C. 从cd获得初速度到二者稳定运动,此过程系统产生的焦耳热为
D. 全过程中,通过导体棒ab的电荷量为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A.由于没有游标卡尺,无法测小球的尺寸大小,实验中将悬点到小玳最高点的距离作为摆长l,测得多组周期T和l的数据,作出l-T2图像,如图乙所示。
①实验得到的l-T2图像是图乙中的 ;
②小球的半径是 cm;
B.在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这会导致所测重力加速度的数值 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图丙所示,将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丁所示的v-t图线。
A.由图丁可知,该单摆的周期T= s;
B.更换摆线长度l后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2图线(l为摆线长),并根据图线拟合得到方程T2=4.08l+0.024。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
12.某学习小组拟研究一个标有“3.6V,1.8W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
①电流表A,量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω;
②电压表V,量程0~15V,内阻约为15kΩ;
③滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
④学生电源E,电动势为4V,内阻不计;
⑤开关S及导线若干。
(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,影响了测量结果。于是又从实验室找来一量程为Ig=100μA、内阻Rg=10kΩ的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,则需串联一个阻值为______Ω的电阻。
(3)甲同学用改装后的电压表实验,得到电流表读数和灵敏电流计读数如表所示:
I1(A) 0 0.19 0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49
I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70
请在图甲中的坐标纸上补齐缺少的数据点并画出I1-I2图线。
(4)若将该小电珠接在如图乙所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为______W。已知电源的电动势为E'=2.5V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=4.5Ω。(结果保留两位有效数字)
四、计算题:本大题共3小题,共39分。
13.如图所示为半径为R的半圆形玻璃砖,射向圆心O的光线AO与直径的夹角为30°,反射回空气的光线与射入玻璃砖的折射光线夹角为90°。然后把光线AO沿玻璃砖直径平移,入射点平移位移记为x(以向右为正)。已知真空中光速为c,求:
(1)光在半圆形玻璃砖中的传播速度;
(2)不考虑光线在玻璃内部的多次反射,若平移后光线可以从半圆弧面射出,求x的范围。
14.如图,一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内,空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度等于的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过,滑动中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上,导体棒与金属框接触良好。导体棒单位长度的电阻为r,不计金属框的电阻。导体棒与a点之间的距离记为x。求:
(1)时导体棒中的电流大小;
(2)导体棒所受安培力的大小随变化的关系式;
(3)时导体棒两端的电势差。
15.随着社会发展,新能源汽车已经成为我们日常生活中非常普遍的交通工具之一。电机系统是新能源汽车核心技术之一,当前新能源汽车主要使用的电机包括永磁同步电机和交流感应电机(图1)。交流感应电动机是利用电磁驱动工作的,其原理是利用配置的三个线圈连接到三相电源上,产生旋转磁场,磁场中的导线框也就随着转动,这样,电动机把电能转化成机械能。其原理类似如图2所示的高中教材中的演示实验。为方便理解图1中交流感应电动的工作原理,我们将其简化等效为如图3所示的模型(俯视图),其中单匝线圈abcd处于辐向磁场中,ab、cd所处的磁感应强度相同,大小均为B=0.01T,两无磁场区域夹角均为θ=60°,已知导线框abcd的边长均为L=20cm,线框总电阻为R=0.01Ω。两边ab,cd质量均为m=0.08kg,在磁场中转动时,受到的阻力均为f=-kv,其中比例系数,v为线速度,阻力方向与线速度方向相反。其余两边ad,bc质量和所受阻力不计,无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度ω0=9rad/s顺时针转动,线框初始静止锁定,t0时刻解锁如图3所示的正方形导线框abcd,导线框由静止开始转动。
(1)判断t0时刻,线框abcd中的电流方向(用字母abcd表示),并求解此时线框中电流;
(2)求线框稳定转动时的角速度,及线框中电流的有效值;(结果可保留根式)
(3)系统稳定转动后某时刻磁场停止转动,求ab边还能转过的最大路程。(本小问取π=3)
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】BD
9.【答案】AD
10.【答案】AD
11.【答案】a
0.6
偏小
2.0
9.67
12.【答案】 4×104 0.30
13.【答案】光在半圆形玻璃砖中的传播速度是×108m/s 若平移后光线可以从半圆弧面射出,x的范围是x≤R
14.【答案】导体棒中的电流大小为 当时,安培力大小为;当时,安培力大小为 导体棒两端的电势差为
15.【答案】线框abcd中的电流方向为abcda,此时线框中电流为abcda 线框稳定转动时的角速度大小为4.5rad/s,线框中电流的有效值为 ab边还能转过的最大路程为45m
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