广东省广实中学2020-2021学年高二下学期3月月考物理试题 Word版含答案

广实中学11658600116459002020-2021学年(下)高二年级三月阶段考试
物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试用时75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必用展色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上
2．选择题每小题选出答案后，用2B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，再选涂其它答案；不能答在试卷上
3．非选择题必须用照色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在另发的答题卷各题日指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液不按以上要求作答的答案无效．
第一部分选择题(共46分)
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，只有一项符合题目要求．
1．下列运动中的物体，动量始终保持不变的是( )
A．绕地球匀速运行的同步卫星 B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变
C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变
2．一正弦交流电通过一特殊电子整流装置后，得到如图所示的交流电，则该交流电的电压有效值为(　　)
A．false B．false C．false D．false
3．如图a，理想变压器的原线圈接入图b所示的正弦交变电压．副线圈接10个并联的彩色灯泡，每个灯泡的额定电压为false、额定电流为false．若灯泡都正常工作，下列说法不正确的是(　　)
A．图b中电压的有效值为false B．图b中交流电的频率为false
C．图a中原线圈上的电流为false D．图a中原副线圈的匝数比为false
4．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则(　　)
A．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
B．开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后保持不变
C．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，灯泡A左端电势比右端高
5．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1．n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R．降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3．n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是(　　)
A．false＝false B．I1U1＝I3U3
C．夜间用户用电量增大时，I3会变小 D．输入用户的电功率为false
6．如图所示，一恒力F与水平方向的夹角为false，作用在置于光滑水平面上、质量为m的物体上，使物体由静止开始运动，经时间t物体的速度大小为υ，重力加速度大小为g，则恒力F在时间t内的冲量大小为(　　)
A．false B．Ft
C．false D．false
7．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环．现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，下列说法正确的是(　　)
A．磁铁从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流(从上往下看)
B．磁铁从A摆到D的过程中，圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力
C．磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相反
D．磁铁在A、E两处的重力势能相等
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分共18分，在每小题偷出的四个选项中，有多项符合题目要求，全选对的得6分，迦对但不全的得3分，有错的得0分
8．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是(　　)
A．图(a)中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电
B．图(b)中给电磁炉接通交变电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热
C．图(c)中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果
D．图(d)中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度
9．如图所示，光滑金属导轨DCEF固定在水平面并处于竖直向下的匀强磁场中，CD、EF平行且足够长，CE是粗细均匀、电阻率一定的导体，且与EF夹角为θ(θ<90°)，CD和EF的电阻不计．导体棒MN与CE的材料、粗细均相同，用外力F使MN向右匀速运动，从E点开始计时，运动中MN始终与EF垂直且和导轨接触良好．若图中闭合电路的电动势为E，电流为I，消耗的电功率为P，下列图像不正确的是(　　)
A． B． C． D．
10．如图所示，固定在绝缘水平面上的半径false的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小false的匀强磁场．金属棒一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴false上，随轴顺时针匀速转动．在圆环的A点和电刷间接有阻值false的电阻和板间距false的平行板电容器，有一质量false、电荷量false的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态．取重力加速度大小false，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是(　　)
A．电容器两极板间的电压为false
B．电容器的上极板带正电荷
C．每秒钟通过电阻的电荷量为false
D．金属棒转动的角速度大小为false
第二部分非选择题(共54分)
三、实验题(1小题共16分)
11．小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10false，R随t的升高而增大．实验电路如图1所示，控温箱用以调节金属电阻的温值．
(1)有以下两电流表，实验电路中应选用____．
(A)量程0～100mA，内阻约2false
(B)量程0～0.6A，内阻可忽略
(2)完成下列实验步骤的填空
①闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度20.0，记下电流表的相应示数I1，
②然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为___，记下电阻箱相应的示数R1，
③逐步升高温度的数值，直至100.0为止，每一步温度下重复步骤①②．
(3)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9调节至10.0false，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是____．
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(4)实验记录的t和R的数据见下表：
温度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.0
12.8
①请根据表中数据，在图2作出R-t图象．
②由图线求得R随t的变化关系为R=__________Ω．
③设该金属电阻的阻值R随温度t的变化关系在-100false时到500false时满足此规律，则当该金属电阻R=13.4时，可推知控温箱的温度为___false．
(5)已知某材料制成的热敏电阻R随温度t的变化如图3甲，小华想利用该热敏电阻来制作温度报警器．实验室有两个外形一样的电阻R1和R2，其中一个是热敏电阻另一个是定值电阻．为了辨别它们，小华设计了图3乙所示的电路．接下来小华应该进行的步骤是：______________，判断的依据是_______________________．
图3
四、解答题(3小题，共38分，按要求作答，应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
12．(6分)据媒体报道，某手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏．已知该手机设计质量约为l60g，从1.8m自由掉落，保护器撞击地面的时间为0.05s．不计空气阻力，手机可看成质点，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)手机落地前瞬间的速度大小；
(2)手机对地面的平均作用力大小．
13．(14分)将两足够长的平行直导轨MN、PQ固定在绝缘斜面上，已知导轨与水平面之间的夹角为θ=30°，两导轨之间的距离为L=2 m，下端接有R=1.5 Ω的定值电阻，如图甲所示．在整个空间加一范围足够大且方向垂直导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，t=0时磁感应强度的方向垂直导轨平面向上．将一质量为m=1.4 kg、阻值为r=0.5 Ω、长度为L=2 m的导体棒垂直地放在导轨上且与导轨始终接触良好，开始时导体棒与MP的距离为L1=1 m，其他电阻不计，已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=false，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s2．
(1)如果导体棒在0～1 s内始终不动，求流过定值电阻的电流大小以及方向；
(2)分析t=1.1 s时导体棒所处的状态以及此时所受摩擦力的大小和方向；
(3)如果t=1.2 s时在导体棒上加一沿导轨向上的外力F，使导体棒沿导轨向上以a=5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，写出该外力随时间变化的表达式．
14．(18分)如图所示，足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上，其下端与R=1Ω的定值电阻连接，导轨的宽度L=0.5m，导轨电阻忽略不计．质量为m=0.2kg、电阻为r=0.5Ω的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好，磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面．用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.4kg的重物相连，重物离地面足够高，因此不考虑重物落地和导体棒离开导轨以及与定滑轮碰撞的情况．初始状态，导体棒处在磁场的下边界处，释放重物，使导体棒从静止开始沿导轨上滑，当导体棒沿导轨上滑时间为1s时，其速度大小为1m/s，已知导体棒一直处在磁场中，重力加速度g=10m/s2．求：

(1)刚释放瞬间导体棒的加速度大小；
(2)导体棒从静止开始运动到速度大小为1m/s的过程中，通过电阻R的电荷量是多少？电阻R上产生的焦耳热是多少？
(3)若细绳最大能承受的张力为TM=4.2N，张力超过TM细绳会马上被拉断．已知定值电阻的额定电流为IM=3.2A，电流超过IM，定值电阻会马上被烧坏，求杆向上运动可能的最大速度为多少？
参考答案
1．C
【解析】
动量的表达式为
P=mv
A．正常运行的地球同步卫星，速度大小不变，方向不断改变，所以动量改变，故A不符合题意；
B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，但方向改变，所以动量改变，故B不符合题意；
C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，速度大小和方向都不发生改变，所以动量不变，故C符合题意；
D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，在这个过程中速度大小和方向都改变，所以动量改变，故D不符合题意．
故选C．
2．A
【解析】
根据交流电有效值定义
false
解得
false
故BCD错误，A正确．
故选A．
3．C
【解析】
A．图b中电压的有效值为
false
选项A正确；
B．图b中交流电的周期为T=0.02s，则频率为
false
选项B正确；
C．图a中副线圈电流为
I2=10×0.1A=1A
则根据
false
原线圈上的电流为
false
选项C错误；
D．图a中原副线圈的匝数比为
false
选项D正确．
故选C．
4．B
【解析】
AB．当S闭合时，由于L的阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等，故两灯的亮度相同；但电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故B正确，A错误；
CD．S断开时，B中电流消失，故立即熄灭；而A中由于电感中产生感应电动势，使A闪亮一下后逐渐熄灭，流经A的电流从右向左，故灯泡A左端电势比右端低．故CD错误；
故选B．
5．D
【解析】
A．升压变压器电流之比等于匝数的反比；故有
false
选项A错误；
B．升压变压器原线圈的输出功率等于副线圈的电功率，有
false
而
false
所以
false
选项B错误；
C．如果用户用电功率增加，使得电路中的电流强度I4增大，变压器匝数不变，则I3会增大，选项C错误；
D．升压变压器副线圈的功率
false
输电线上损耗的功率
false
所以降压变压器原线圈的功率
false
输入用户的电功率等于降压变压器原线圈的功率
false
选项D正确．
故选D．
6．B
【解析】
根据冲量的概念可知，恒力F在时间t内的冲量大小为
I=Ft
由动量定理
false
则选项B正确，ACD错误．
故选B．
7．B
【解析】
A．从B到C的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看)，A错误；
B．摆到D处时，圆环中产生的感应电流有使圆环远离阻碍磁通量增大的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，B正确；
C．由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，C错误；
D．由于有部分机械能转化为电能，故在A、E两处的重力势能不相等，D错误．
故选B．
8．ABC
【解析】
A．电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，即利用发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电，故A正确；
B．恒定的电流激发恒定的磁场，穿过金属锅的磁通量不变，不会发生电磁感应现象，没有涡流产生，故B错误；
C．如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果，故C正确；
D．给电子感应加速器通以恒定电流时产生的磁场不变，即磁通量不变，则不会产生感生电场，则不能加速电子，故D错误．
故选ABC．
9．CD
【解析】
导体棒由E运动到C的过程中，切割磁感线的有效长度
falsefalse
设CE、MN中单位长度的电阻为R0，回路中电阻
false
回路中的感应电动势
false
false
感应电流I与t无关，导体棒匀速运动时，外力F1等于安培力，则
false
消耗的电功率
false
当导体棒在平行导轨间匀速运动时，回路中切割磁感线的有效长度L′、回路中的电阻R′不变感应电动势
false
为定值，回路中的电流
false
也为定值，且
false
外力F′等于安培力，则
false
也为定值；
消耗的电功率
false
也为定值．综上所述，AB正确CD错误．
故选CD．
10．AD
【解析】
A．对电容器极板间的带电颗粒受力分析有
false
解得
false
选项A正确；
B．金属棒顺时针运动，由右手定则可知，电容器下极板带正电荷，选项B错误；
C．由公式
false
false
故每秒钟通过电阻的电荷量为false，选项C错误；
D．由公式
false、false
解得
false
选项D正确；
故选择：AD．
11．A I1 ①③②或者①②③ false 116(116±4均可) 对其中一个电阻进行加热，观察电流表示数变化情况；热敏电阻的阻值随温度的变化大．
【解析】
(1)已知电源的电动势为1.5V，false在常温下阻值约为false，滑动变阻器的阴值为0时，电路中的最大电流约为false，当滑动变阻器的阻值最大为false时，电路中的电流最小约为false，考虑到准确性原则，电流表B量程太大，指针偏转角小于满偏的false，所以应选择电流表A；
(2)本实验所采用替代法，所以开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为false；
(3)将电阻箱阻值由false调节到false，要考虑到安全性原则，如果先把bc调节到为，这样做很危险，电路中的电流过大可能会损坏电表，应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小，以确保电路的安全，操作步骤先将旋钮a由“0”至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以正确的顺序①②③；
(4）注意尽可能多的点在直线上，偏离太远的点舍弃

由图象可得false随false的变化关系为：false，当false时，解得：false．
(5)若电流表示数增大，则该电阻为热敏电阻．(或若电流表示数不变，该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻)
12．(1)6m/s；(2)20.8N
【解析】
(1)落地的速度
false
(2)根据自由落体的时间
false
根据
I=mgt
得重力冲量
false
取竖直向下为正方向，由动量定理
(mg-F)t=0-mv
得
falseN
13．(1)I=false=2 A；电流方向为M→P；(2)导体棒受到的摩擦力f =7.8 N，方向沿斜面向上；(3)F=21.08+1.6t(N)(t≥1.2 s)
【解析】
(1)由法拉第电磁感应定律，得
false
由闭合电路欧姆定律，得
false
由楞次定律得电流方向为M→P
(2)t=1.1s时，电流大小不变，则安培力
false
方向沿斜面向下
导体棒与导轨之间的最大静摩擦力
false
对导体棒受力分析，可知
false
导体棒仍保持静止
所以导体棒受到的摩擦力
false
方向沿斜面向上
(3)1.2s后，由法拉第电磁感应定律得
false，false，false，false
由牛顿第二定律得
false
解得
false
14．(1)5m/s2；(2)2.4C；7J (3)4.5m/s
【解析】
(1)M有：Mg-T=Ma (1分)
对ab：T- mg sinθ=ma (1分)
联立得：a=5m/s2 (1分)
(2)设轻绳的拉力大小为F，由动量定理得
false (1分)
false (1分)
即false
解得1s内流过导体棒的电荷量q=2.4C (1分)
q=It (1分)
电量false (1分)
false (1分)
解得1s内导体棒上滑位移x=3.6m，由能量守恒定律得
false (1分)
false (1分)
解得QR=7J． (1分)
(3)当false，系统已达稳定速度 (1分)
对金属棒：–mgsinθ+T-BIL=0 (1分)
对重物：Mg-T=0 (1分)
得I=3A<3.2A，电阻未烧坏 (1分)
false， (1分)
得vm=4.5m/s (1分)