平遥县第二中学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份平遥县第二中学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.变化的磁场能产生电场，变化的电场能产生磁场
B.由可知，电场中某点的电场强度E与q成反比，与F成正比
C.红外线可以用来消毒，紫外线可以用来加热理疗，X射线可以用来诊断病情
D.根据公式可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零
2．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是( )
A.在时间内，电场能增大，磁场能减小
B.在时间内，P点的电势比Q点的电势高
C.在时间内，电容器C处于充电过程中
D.在时间内，电容器C的上极板带正电
3．一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是( )
A.该交变电流的周期为B.该交变电流的周期为
C.该交变电流的有效值为D.该交变电流的有效值为
4．如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，和是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A.闭合S瞬间，三个灯立即亮B.闭合S瞬间，灯比灯先亮
C.断开S瞬间，灯闪亮后慢慢熄灭D.断开S瞬间，灯闪亮后慢慢熄灭
5．回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是( )
A.增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度会增大
B.粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间
C.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为
D.若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍
6．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.先小于mg后大于mg，运动趋势向右
B.先大于mg后小于mg，运动趋势向右
C.先小于mg后大于mg，运动趋势向左
D.先大于mg后小于mg，运动趋势向左
7．在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m、带电量为的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？( )
A.B.
C.D.
8．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、.已知bc边的长度为l，下列判断正确的是( )
A.，金属框中无电流
B.，金属框中电流方向沿abca
C.，金属框中电流方向沿acba
D.，金属框中无电流
9．如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流( )
A.当E点经过边界MN时，感应电流最大
B.当P点经过边界MN时，感应电流最大
C.当F点经过边界MN时，感应电流最大
D.当Q点经过边界MN时，感应电流最大
10．手机无线充电的工作原理如图甲所示，它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈匝数为30匝，总电阻为。在它的c、d两端接一阻值为的电阻。若受电线圈内磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，则( )
A.时刻，受电线圈中产生的感应电流最大
B.受电线圈中产生的电动势的有效值为12V
C.无线充电1min，电阻R上产生的焦耳热为405J
D.时间内，通过电阻R的电荷量为
二、多选题
11．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子以不同初速度（不计重力）被加速电场加速后，进入速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外
B.进入磁场的粒子，在该磁场中运动时间均相等
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越远离狭缝P，粒子的比荷越小
12．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大
D.若闭合开关S，则电流表示数变大、示数变小
13．圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着PO方向射入磁场，运动轨迹如图所示，不计带电粒子重力，则以下说法正确的是( )
A.两个粒子都带负电
B.a粒子运动速率较大
C.a粒子运动时间较长
D.两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同
14．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向左运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )
A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动
三、实验题
15．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成D.绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）
（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压为___________；（填字母）
A.B.C.
（4）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是___________。（填字母）
A.控制变量法B.等效替代法C.整体隔离法
四、计算题
16．如图所示，平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（）的带电粒子以初速度从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q（，）进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场.不计粒子重力。求：
（1）粒子在Q点速度的大小和与x轴正方向夹角θ；
（2）匀强磁场磁感应强度大小B。
17．如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4 Ω，远距离输电线的输送电流为100 A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960 kW，在用户端起点接有交流电压表，求：
（1）升压变压器原副线圈匝数比；
（2）设降压变压器原副线圈匝数比40:1，求用户端交流电压表的示数；
（3）若用户端全是照明用电，能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光？
18．如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，，取。
（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度；
（2）求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R的最大电功率；
（3）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为，求流过电阻R的总电荷量q。
参考答案
1．答案：A
解析：A.根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故A正确；
B.电场强度的定义采用比值定义法，E与F、q均无关，只与电场本身的性质有关，故B错误；
C.外线具有热作用可以用来加热理疗，紫外线具有波长短、频率高、能量大的特点可以进行消毒，X射线可以用来进行透视以诊断病情，故C错误；
D.公式只适用于B和I相互垂直的情况，如果二者平行，通电导线受磁场力为零，所以不能根据通电导线受磁场力为零来判断磁感应强度是否为零，故D错误。
故选A。
2．答案：D
解析：A.在时间内，电流增大，磁场能增加，由能量守恒定律知，电场能减小，故A错误；
B.在内，回路中的电流顺时针方向减小，则电容器正在充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，则P的电势比点Q的电势低，故B错误；
C.在时间内，回路中电流逆时针方向增加，可知电容器C处于放电过程中，故C错误；
D.在内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。
故选:D。
3．答案：C
解析：AB.根据题意可知，该交变电流的周期为0.03 s，故AB错误；
CD.由交变电流有效值的定义可得，代入数据解得，故C正确，D错误。
故选:C。
4．答案：D
解析：AB.S闭合瞬间，两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使灯泡慢慢变亮，故AB错误；
CD.断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、与形成一个闭合电路，由于稳定时比亮（所在的支路的总电阻比所在的支路的总电阻小），所以灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性能，所以灯立即熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：A.当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据
得
可知增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变，A错误；
B.根据可知粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间，B错误；
C.根据动能定理
第二次被加速
又
联立可得半径之比为
C错误；
D.若仅将粒子的电荷量变为，根据可得离子在磁场中运动的周期变为原来的2倍，则电源的周期变为原来的2倍，根据可知电源的频率变为原来倍，D正确。
故选D。
6．答案：B
解析：条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流会阻碍穿过其磁通量发生变化，这种阻碍作用表现在线圈先有远离磁铁的运动趋势，后有靠近磁铁的运动趋势，所以竖直方向上线圈对桌面的压力先大于mg后小于mg，根据牛顿第三定律可知先大于mg后小于mg，而水平方向上线圈始终有向右运动的趋势。
故选B。
7．答案：D
解析：
8．答案：D
解析：
9．答案：B
解析：当P点经过边界MN时，切割磁感线的有效长度最大为SR，感应电流达到最大。
故选B。
10．答案：C
解析：A.时刻，受电线圈内磁通量Φ最大，则为0，则此时的感应电动势最小等于0，则感应电流为0，故A错误；
B.由乙图可知
在受电线圈中产生的感应电动势的最大值为
受电线圈中产生的电动势的有效值为
故B错误；
C.根据闭合电路欧姆定律可得，受电线圈中的感应电流为
无线充电1min，电阻R上产生的焦耳热为
故C正确；
D.时间内，受电线圈中的磁通量变化为
则时间内，通过电阻R的电荷量为
故D错误。
故选C。
11．答案：ACD
解析：A.根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，故A正确；
B.进入磁场的粒子速度相同，根据可知，周期不一定相同，则在该磁场中运动时间不一定相等，故B错误；
C.能通过狭缝P的带电粒子，在过速度选择器时做直线运动，则，解得，故C正确；
D.进入偏转电场后，则，解得，则可知r越大，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝P，粒子的比荷越小，故D正确。
故选ACD。
12．答案：BD
解析：滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电阻变大，则干路电流变小，则消耗的功率变小，A错误；干路电流变小，分压变小，则电压表V的测量的电压变大，示数变大，则B正确；因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表示数变小，则C错误；闭合开关S并联支路增加，电阻变小，则副线圈即的电流变大，分压变大，则的分压变小，电流变小.电流表示数随副线圈电流的变大而变大，则D错误。
13．答案：CD
解析：
14．答案：AD
解析：ABCD.MN在磁场力的作用下向左运动，由左手定则判断电流从N到M，由安培定则判断线圈中磁场方向向下。再根据楞次定律(增反减同)可得，线圈中磁场增大时，磁场方向向上，即PQ向右加速；线圈中磁场减小时，磁场方向向下，即PQ向左减速，AD正确，BC错误。
故选AD。
15．答案：（1）D（2）少（3）C（4）A
解析：（1）观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，故D正确，ABC错误。
故选D。
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据
可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。
（3）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V，故C正确，AB错误。
故选C。
（4）实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故A正确，BC错误。
故选A。
16、
（1）答案：见解析
解析：设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，在Q点进入磁场时速度大小为，方向与x轴正方向间的夹角为θ，沿y轴方向的大小为，则有
联立解得
，
（2）答案：
解析：设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
根据几何关系可得
解得
联立解得
17、
（1）答案：
解析：由图乙知升压变压器输入端电压有效值为，根据输电功率公式，得输送电压为
根据电压与匝数成正比，得升压变压器原副线圈匝数比为
（2）答案：220V
解析：输电线损失的电压为
降压变压器输入端电压为
根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得
代入数据解得用户端得到的电压为
（3）答案：见解析
解析：输电线路损耗功率为
所以用户得到的功率为
每盏灯正常发光的功率为20W，所以
代入数据解得
18．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得
又
解得
（2）金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时
联立解得
（3）设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律
根据焦耳定律
联立解得
根据
解得