重庆市渝西中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（Word版附答案）

这是一份重庆市渝西中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（Word版附答案），共6页。试卷主要包含了 答题前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
考试时间：90分钟 总分：100分
注意事项：
1、 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级在答题卡上填写清楚。
2、 每小题选出答案后，用 2B 铅笔在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。在试卷上作答无效。
3、 考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分 100 分。
一、单项选择题。（本题共10 小题，每小题 3分，共30分。在每小题给出的
四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1.（改编）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为(2.4～2.48)×109 Hz.已知可见光的波段为(3.9～7.5)×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波（ ）
A.是蓝光 B.在真空中的传播速度比可见光小
C.波长比可见光长 D.比可见光更难发生衍射现象
2.如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（ ）
A．平行于纸面向上
B．平行于纸面向下
C．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
D．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
3.如右图所示,粒子源P会发出电荷量相等的带电粒子。这些粒子经装置M加速并筛选后,能以相同的速度从a点垂直于磁场方向沿ab射入正方形匀强磁场abcd。粒子1、粒子2分别从ad中点和c点射出磁场。不计粒子重力,则粒子1和粒子2( )
A.均带负电,质量之比为1：4 B.均带负电,质量之比为1：2
C.均带正电,质量之比为2：1 D.均带正电,质量之比为4：1
4.如右图所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,磁场宽度大于铜球的直径。铜球在A点由静止释放,向右摆至最高点B,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.A、B两点在同一水平线上 B.A点低于B点
C. A点高于B点 D.铜球做等幅摆动
5.如图所示为电动汽车无线充电示意图，若发射线圈的电压为，匝数为500匝,接收线圈的匝数为1000匝，发射线圈的功率为8.8kW，该装置可看成理想变压器，则( )
A.利用该装置可以采用直流电源为电动汽车充电
B.接收线圈电压的峰值为
C.发射线圈中电流的有效值为20A
D.接收线圈交变电流的频率为100Hz
6.如图所示是一交变电流的i-t图像，则该交变电流的有效值为( )
A.4 A B.A C. A D.A
7.（改编）图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。微型电动机的内阻恒为2Ω，额定电压为24 V，额定功率为48W。定值电阻R1=12Ω、R2=2Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使微型电动机正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )
甲 乙
A.1 Ω B. 2 Ω C.5 Ω D.8 Ω
8.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内，回路的ab边置于垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ中，回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像的是( )
9.如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略。当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接到B稳定后( )
A.三个灯亮度依然相同
B.甲灯最亮,丙灯不亮
C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮
D.只有丙灯不亮，乙灯最亮
10.如图所示，匀强磁场中固定的金属框架ABC，导体棒DE在框架ABC上沿图示方向匀速平移，框架和导体棒材料相同，接触电阻不计，则( )
A.电路中的磁通量的变化率一定
B.路中的感应电动势一定
C.电电路中感应电流保持一定
D.DE棒受到的拉力一定
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）
11.（改编）如图所示为 LC 振荡电路某时刻的情况，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的电流正在增大
C．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大
D．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率
12.如图所示是某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈的面积为S=0.03 m2， 共10匝，线圈总电阻为r=1 Ω，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO' 转动，线圈处于磁感应强度为 T的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与阻值为9 Ω的外电路电阻R的连接，在外力作用下线圈以恒定的角速度ω=10π 绕轴OO'匀速转动。则下列正确的是( )
A.电阻R的发热功率是3.6 W
B.交流电流表的示数是0.6 A
C.用该电源给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔一定为0.2 s
D.如果将电阻R换成标有“6 V，3 W”的小灯泡,小灯泡能正常工作
13.如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的理想边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置Ⅰ开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度为eq \f(v,2)。则下列说法正确的是( )
A.在位置Ⅱ时线框中的电功率为eq \f(B2a2v2,R) B.在位置Ⅱ时线框的加速度为eq \f(B2a2v,2mR)
C.此过程中回路产生的电能为eq \f(3,8)mv2 D.此过程中通过导线横截面的电荷量为
14.如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场。金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上。若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有( )
A.杆OP产生的感应电动势恒定 B.杆MN中的电流逐渐减小
C.杆MN做匀加速直线运动 D.杆OP受到的安培力不变
15.如图所示，在长方形abcd区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，已知ab长为l,ad长为,磁感应强度大小为B，a处有一个粒子源,在某时刻向长方形区域发射大量质量为m、电荷量为q的带负电粒子(粒子重力不计)，速度方向均在纸面内。则下列说法正确的是( )
A.沿ab方向入射、bc边射出的所有粒子中,入射速度越大的粒子,在磁场中运动的时间越长
B.沿ab方向入射、bc边射出的所有粒子中,入射速度越大的粒子,在磁场中运动的时间越短
C.沿bc方向恰好从c点出射的粒子速度为
D.沿bc方向恰好从c点出射的粒子速度为
三、实验题（共2题）
16.（6分）在研究电磁感应现象的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。然后按图乙将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。
（1）图乙中，S闭合后，将原线圈A移近副线圈B的过程中,电流表的指针将 。
（2）如图乙所示,原线圈A放在B附近不动时,指针将 。
（3）原线圈A放在B附近不动，突然切断开关S,电流表指针将 。(均选填“左偏”“右偏”或“不偏”)
17.(9分)磁力锁主要由电磁铁和衔铁组成。某小组用如图甲所示的装置研究电磁铁的工作电压与衔铁所受磁力大小的关系，弹性梁一端连接有衔铁，在外力作用下可以上下运动，另一端固定于墙壁，电磁铁位于衔铁正下方，V1为理想电压表。
(1)为增大电磁铁产生的磁感应强度，变阻器的滑片P应向________端移动(选填“c”或“d”)。
(2)已知电磁铁线圈的直流电阻为30 Ω，滑动变阻器的最大阻值为170 Ω，电源E的电动势为12.0 V，滑动变阻器能提供的最大分压为11.9 V，则电源E的内阻为________Ω(保留2位有效数字)。
(3)同学们将阻值会因形状变化而发生改变的金属应变片R1粘贴在弹性梁的上表面，然后将金属应变片R1、定值电阻R2和理想电压表V2连接成如图乙所示的电路。线圈通电吸引衔铁下移时，应变片变长，R1的阻值将________，电压表V2的读数将________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)在线圈通电吸合衔铁后，用外力F使电磁铁和衔铁刚好分开，测得外力F与线圈两端电压U的关系如图丙所示，若要求该锁能抵抗1200 N的外力，则工作电压至少为________V。
四、解答题（本题共 3 小题共 35 分。要有必要的文字说明和解题步骤。）
18.（改编）（8分）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，输电线上损失的功率P线＝5 kW，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V，两个变压器均是理想变压器。
输电线上的电流为多大?
理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少?
19.（12分）如图所示，PM、QN是两根半径为d的光滑的eq \f(1,4)圆弧轨道，其间距为l，O、P连线水平，M、N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于l、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端PQ处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：
(1)金属棒到达最低点时它两端的电压；
(2)金属棒下滑过程中它产生的热量；
(3)金属棒下滑过程中通过它的电荷量。
（改编）（15分）如图所示，平面直角坐标系中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里，第二象限内磁场方向垂直纸面向外，第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q（）的粒子从点以一定初速度释放，初速度方向与x轴正方向的夹角为，从点垂直y轴进入第四象限磁场区域，然后从点垂直x轴进入第一象限．不计粒子重力，求：
粒子进入第四象限时的速度；
（2）第三象限匀强电场的大小；
（3）若使第二象限磁场反向，大小变成2B，求粒子第98次经过y轴时的纵坐标；
（4）若在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场，求粒子在第二象限运动的最大速度。
期中答案
一、单选
C 2、D 3、A 4、C 5、 B 6、C 7、B 8、B 9、D 10、C
二、多选
AD 12、BC 13、AC 14、AB 15、BD
实验题
（1）右偏 （2）不偏 （3）左偏
（1）C （2）0.21 （3）增大 增大 （4）6.0
解答题
18.解：发电机输出电流＝eq \f(100×103,250) A＝400 A，
输电线上损失的功率P线＝I线2R线＝5 kW，所以I线＝eq \r(\f(P线,R线))＝25 A，
用户得到的功率P4＝P－P线＝(100－5) kW＝95 kW，
则I4＝eq \f(P4,U4)＝eq \f(95×103,220) A＝eq \f(4 750,11) A≈432 A，故eq \f(n3,n4)＝eq \f(I4,I线)＝eq \f(190,11)
19.解：(1)在轨道的最低点MN处，金属棒对轨道的压力FN＝2mg，根据牛顿第三定律知轨道对金属棒的支持力大小FN′＝FN＝2mg，则FN′－mg＝meq \f(v2,d)，
解得v＝eq \r(gd)。
金属棒切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv
金属棒到达最低点时两端的电压
U＝eq \f(R,R＋r)E＝eq \f(R,R＋r)Bleq \r(gd)。
(2)金属棒下滑过程中，由能量守恒定律得
mgd＝Q＋eq \f(1,2)mv2，
解得Q＝eq \f(1,2)mgd。
金属棒产生的热量Qr＝eq \f(r,R＋r) Q＝eq \f(mgdr,2R＋r)。
(3)由q＝IΔt，I＝eq \f(E,R＋r)，E＝eq \f(ΔΦ,Δt)，ΔΦ＝Bld，
联立解得q＝eq \f(Bld,R＋r)。
20.解：