山东省淄博市张店区潘庄高级中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题(无答案)

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说明：本试题分第I卷和第II卷，第I卷的答案填涂在答题卡上，第II卷的答案书写在答题卡指定位置，交试卷时只交答题卡
第I卷
一、单项选择题（每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）
1.如图所示，关于涡流的下列说法中错误的是（ ）
A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
2.如图甲所示为某一LC振荡电路，图乙i－t图像为LC振荡电路的电流随时间变化的关系图像．在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法中正确的是（ ）
A．O～a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化
B．a～b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化
C．b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向
D．c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向
3.如图是某一线圈通过的交流电的电流－时间关系图像（前半个周期为正弦波形的），则一个周期内该电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，绝缘轻线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连．现将圆环由P处无初速度释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处（图中未画出）．已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．位置P与Q可能在同一高度
B．感应电流方向始终逆时针
C．感应电流方向先逆时针后顺时针
D．圆环整体所受安培力先做负功后做正功
5.某同学想对比自感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器．先闭合开关K得到如图乙所示的i－t图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）．下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B．图乙中的a曲线表示电流传感器A2测得的数据
C．断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭
D．t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等
6.图甲是某发电机的示意图，正方形金属框边长为L，其两端与两个半圆环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动．阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，Um为已知，其他电阻不计，则金属框转动一周（ ）
A．框内电流方向不变B．电动势的有效值大于
C．流过电阻的电荷量为D．电阻产生的焦耳热为
7.如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程I）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到（过程II）．在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则等于（ ）
A．B．C．D．2
8.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端．理想电压表 eq \\ac(○,V)的示数为U，理想电流表 eq \\ac(○,A)的示数为I.下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
二、多项选择题（每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选多选得0分）
9.近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示．发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝．若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（ ）
A．接收线圈的输出电压约为8V
B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1
C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
10.发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图所示，导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω逆时针（俯视）匀速转动．圆环上接有三根金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角．在圆环左半部分张角也为120°角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯（二极管）相连．除LED灯电阻外，其他电阻不计．下列说法中正确的是（ ）
A．若OP棒进入磁场中，P点电势小于O点电势
B．金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流
C．若导电圆环顺时针转动（俯视），也能看到LED灯发光
D．角速度比较大时，能看到LED灯更亮
11.如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R2的电流为
B．电阻R2两端的电压为
C．n0与n1的比值为
D．发电机的功率为
12.如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为2L和L，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在方向竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根质量均为m、接入电路的电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，其余部分电阻不计．t=0时使导体棒C获得瞬时速度v0向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好．且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处．则下列说法正确的是（ ）
A．t=0时，导体棒D的加速度大小为
B．达到稳定运动时，C、D两棒速度之比为1∶1
C．从t=0时至达到稳定运动的过程中，回路产生的内能为
D．从t=0时到达到稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为
第II卷
三、填空题（每空2分，共14分）
13.为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，如图甲所示是某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为：勒克斯（lx）．
（1）如图乙所示，电源电动势为3V，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．要求当天色渐暗照度降至1.0lx时控制开关接通照明系统，则R1= kΩ.
（2）某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图丙所示的电路进行测量，电源（E=3V，内阻未知），电阻箱（0～99999Ω）．实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S1，将S2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丁为实验时电阻箱的阻值，其读数为 kΩ；然后将S2与2相连，调节电阻箱的阻值如图戊所示，此时电流表的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值为 kΩ（结果均保留3位有效数字）．
14.在“研究电磁感应现象”的实验中。
（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿
（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将 ；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将 。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）在图乙中，某同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度
（选填“大”或“小”）
四、计算题（共46分，写清楚必要的公式、步骤及单位。）
15.（8分）如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，右图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，
求：
（1）金属框的边长；
（2）磁场的磁感应强度；
（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量．
16.（12分）如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100，面积s=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4=10∶1。若用户区标有“220V 8.8KW”的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻r不可忽略。求：
（1）交流发电机产生感应电动势的最大值Em；
（2）输电线路上损耗的电功率；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求升压变压器原线圈两端的电压U1。
17.（12分）如图所示，倾角、宽度L=0.5m的光滑导轨，处于竖直向下的匀强磁场中。电源的电动势E=6V、内阻，电动机两端所加的电压U=5V、消耗的电功率P=4W、其线圈的电阻，质量m=0.01kg的导体棒与导轨垂直且处于静止状态。重力加速度g取10m/s2，。
（1）求电动机对外做功的功率P机；
（2）求磁场的磁感应强度B的大小；
（3）仅改变磁场，仍使导体棒处于静止状态，求磁感应强度的最小值和方向。
18.（14分）如图所示，平行光滑金属导轨PQ、MN分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，M、P间接有阻值为R的定值电阻，导轨水平部分在CD、EF间有垂直导轨平面向上的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，GH右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场II，磁感应强度大小为2B，金属棒b垂直导轨放在导轨的EF、GH之间，金属棒a在圆弧导轨上离水平面高h处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为R，质量均为m，CD、EF间的距离为2h，重力加速度为g，金属棒a与b碰撞后粘在一起，最后金属棒a、b停在磁场II区域内，求：
（1）金属棒a通过磁场I的过程中，通过定值电阻的电荷量；
（2）金属棒a离开磁场I时的速度大小；
（3）从a棒开始运动到ab两杆运动停止过程中，产生的焦耳热Q。