黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理下学期4月月考试题.doc

黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理下学期4月月考试题黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理下学期4月月考试题年级：姓名：9黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高二物理下学期4月月考试题一、单选题（49分）1下列选项中说法正确的是（）A安培提出了“分子电流假说”B电流强度有大小有方向，故电流强度是矢量C摩擦起电的过程就是通过摩擦产生电荷D穿过闭合回路中的磁通量最大时，闭合回路中产生的感应电流也一定最大2如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是（）A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动，相互靠近Dab和cd相背运动，相互远离3如图所示，“”形金属导轨COD上放有一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v向右匀速平动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都为，那么MN在导轨上运动的过程中，闭合回路的（）A感应电动势保持不变B感应电流保持不变C感应电流逐渐减弱D感应电流逐渐增强4如图为演示自感现象的实验电路，电感线圈的自感系数较大，调节滑动变阻器R的阻值，且使得滑动变阻器接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是（）A接通开关S，灯、同时变亮B接通开关S，灯逐渐变亮，立即变亮C断开开关S，灯、立即熄灭D断开开关S，灯逐渐熄灭，立即熄灭5某质点做简谐运动。从该质点经过某一位置时开始计时，则（）A当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期B当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期C当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期D当质点经过的路程为振幅的4倍时，经过的时间为一个周期6单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系为=msint，线圈电阻为。则下列说法正确的是（）A线圈转动一周，线圈中电流方向改变1次B时刻线圈处于中性面位置C时刻线圈中感应电流最大，最大值为D过程中，通过线圈某一截面的电荷量为7一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示（以竖直向上为电流的正方向），则在0T时间内，下列说法正确的是（）A0时间内，金属线框受安培力的合力方向向左B时间内，金属线框中产生顺时针方向的感应电流CT时间内，金属线框有收缩的趋势D0-T时间内，长直导线中电流的有效值为8在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。图中的电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为B在图甲的t=0.01s时刻，形线圈平面与磁场方向平行CRt处温度升高后，电压表V1示数与V2示数的比值不变DRt处温度升高后，电压表示数V2与电流表A2示数的乘积可能不变9如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行导轨与水平面的夹角为，导轨下端接阻值为R的定值电阻，一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。现将质量为m，电阻为r的导体棒由静止释放，当速度达到v时进行匀速运动，下列说法正确的是（）A存在等式B若导体棒m恰好匀速时下降的垂直高度为h，电阻R的发热量为Q，则有等式C安培力对导体棒m所作做的功即为电阻R与导体棒m的发热量D导体棒匀速后电阻R的发热量与电阻r的发热量之比大于导体棒匀速前的发热量之比二、多选题（44分）10关于简谐运动，下列说法正确的是（）A物体所受的回复力终指向平衡位置，方向不变B如果物体的速度越来越大，加速度一定越来越小C在恒力作用下，物体不可能做简运动D物体的加速度方向和速度方向有时相同有时相反11关于单摆做简谐运动，下列说法正确的是（）A经过平衡位置时所受的合力为0B经过平衡位置时所受的回复力为0C回复力是重力和摆线拉力的合力D回复力是重力沿圆弧切线方向的分力12劲度系数为的水平弹簧振子，它的振动图象如下图所示，则图象上的点反应出此时刻（）A弹簧振子的运动方向沿正方向B振子所受弹力为，其方向沿负向C由到图象上点所示时刻振子所经过的路程为D由到图象上点所示时刻的这段时间内，振子位移大小为，方向沿正方向13如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向B线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为C线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为D线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l）三、填空题（25分）14如图为一单摆的共振曲线。由图可知该单摆共振时的振幅为_ ；该单摆的固有周期为_。15某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为_cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。 （2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n61时总时间为67.5秒，该单摆的周期是T_s（结果保留三位有效数字）。（3）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2L图线如图乙，此图线斜率的物理意义是（_）Ag B C D 四、解答题(12+12+14=38分)16如图所示，一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=500kW，输出电压为U1 =500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为n1 :n2 =1:5，两变压器间输电导线的总电阻为R=1.5。降压变压器B2的输出电压为U4 =220V，不计变压器的损耗。（1）输电导线上的损失功率；（2）降压变压器B2的原、副线圈的匝数比n3 :n4。17如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为k的轻弹簧下端挂一个质量为m的小球，用一个竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为F，若撤去拉力，小球便在竖直面内做简谐运动，求：（1）小球在最低点受到弹簧的弹力的大小；（2）小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；（3）小球在振动过程中通过最高点时的加速度的大小和方向。18足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙，与水平面间的夹角为=37（sin37=0.6），间距为1m。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度的大小为4T，P、M间所接电阻的阻值为8。质量为2kg的金属杆ab垂直导轨放置，不计杆与导轨的电阻，杆与导轨间的动摩擦因数为0.25。金属杆ab在沿导轨向下且与杆垂直的恒力F作用下，由静止开始运动，杆的最终速度为8m/s，取g=10m/s2，求：（1）求恒力F的大小；（2）当金属杆的速度为4m/s时，金属杆的加速度大小；（3）当金属杆沿导轨的位移为15.0m时（已达最大速度），通过电阻R的电荷量q及发热量Q。参考答案1A【详解】A安培提出了“分子电流假说”，所以A正确；B电流强度有大小有方向，但电流强度是标量，所以B错误；C摩擦起电的过程就是通过摩擦电子发生了转移，或电子得失，电荷不可能被创造也不会被消灭，所以C错误；D穿过闭合回路中的磁通量最大时，闭合回路中产生的感应电流一般最小，所以D错误；故选A。2C【详解】根据右手螺旋定则知，直导线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，电流增强时，磁场增强，根据楞次定律得，回路中的感应电流为abdc，根据左手定则知，ab所受安培力方向向右，cd所受安培力向左，即ab和cd相向运动，相互靠近。故选C。3B【详解】A设MN从O点开始运动时间为t，则有效切割的长度为感应电动势为故感应电动势随时间增大而逐渐增大，A错误；BCD闭合电路的总电阻为因此感应电流为可知I与t无关，所以感应电流保持不变，CD错误，B正确。故选B。4B【详解】AB接通开关S，灯立即变亮，灯逐渐变亮，所以A错误；B正确；CD断开开关S，电感线圈发生自感电动势阻碍电流减小，则灯、逐渐熄灭，所以CD错误；故选B。5D【详解】A若从最大位移处开始计时，当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期，若从其他位置开始计时，则小于一个周期，故A错误；B当速度再次与零时刻的速度相同时，有可能是过关于平衡位置对称的两个点，故B错误；C当加速度再次与零时刻的加速度相同时，有可能是两次经过平衡位置一侧的某个点，故C错误；D根据简谐振动的特点可知，一个周期的路程为振幅的4倍。故D正确。故选D。6C【详解】A当线圈经过线圈平面与磁场线垂直位置时，线圈中的感应电流方向改变一次，则线圈转动一周，线圈中电流方向改变2次，A错误；B根据=msint可知，时刻线圈磁通量为零，则线圈处于与中性面垂直的位置，B错误；C时刻线圈平面与磁感线平行，此时感应电流最大，最大电动势值为最大电流为C正确；D过程中，磁通量的变化量为通过线圈某一截面的电荷量为D错误。故选C。7B【详解】A0时间内，直导线电流增大，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，线框有向右运动阻碍磁通量增大的趋势，故金属线框受安培力的合力方向向右，A错误；B时间内，直导线中电流向上且减小，穿过线框的磁场向内，磁通量减小，由楞次定律可知，金属线框中产生顺时针方向的感应电流，B正确；CT时间内，直导线中电流恒定，穿过线框中的磁通量恒定，不会产生感应电流，故金属线框没有收缩趋势，C错误；D0-T时间内，据电流的热效应可得可得长直导线中电流的有效值为，D错误。故选B。8D【详解】A根据图甲可知，T=0.02s，则变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为A错误；B在图甲的t=0.01s时刻，e=0。则磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，B错误；CRt处温度升高时，电阻减小，电压表V2测量Rt的电压，则电压表V2示数减小，V1示数不变，则电压表V1示数与V2示数的比值变大，C错误；D副线圈电压不变，等效为电源将电阻R看成等效电源的内阻，则若Rt电阻原来大于R，则温度升高时，Rt电阻小，则Rt电阻的功率先增加后减小，即电压表V2示数与电流表A2示数的积先增大后减小，电压表示数V2与电流表A2示数的乘积可能不变，D正确。故选D。9A【详解】A当恰好匀速时，通过受力分析安培力等于重力向下的分力，则有，联立得A正确；B若导体棒m恰好匀速时下降的垂直高度为h，电阻R的发热量为Q，则根据能量守恒有B错误；C导体棒克服安培力做的功转化为了电阻R与导体棒m的发热量，但是安培力对导体棒m所作做的功不是电阻R与导体棒m的发热量，C错误；D由于闭合回路串联，I相同，故发热量之比始终相等为R：r，D错误。故选A。1011BD【详解】AB经过平衡位置时回复力为零，但合力不为零，合力指向圆心，作为向心力，A错误，B正确；C单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，摆线拉力与重力沿半径方向的分力的合力作为向心力，C错误，D正确。故选BD。12ABC【详解】A根据点处斜率为正值，故运动方向为轴正方向，故A正确；B由图可知振子此时的位移为，根据胡克定律可知，方向指向平衡位置，即方向沿负方向，故B正确；C由到图象上点所示时刻振子所经过的路程为故C正确；D由图可知由到图象上点所示时刻振子位移大小为，方向沿负方向，故D错误。故选ABC。13BC【详解】A由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误；B线框匀速穿出磁场，则安培力与重力等大反向，即解得故B正确；C线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为故C正确；D线框离开磁场时具有一定的速度，即线框的重力势能并没有全部转化为焦耳热，故D错误。故选BC。148 2 【详解】12由图可知该单摆共振时的振幅为8cm；该单摆的固有频率为0.50Hz，则固有周期为152.06 2.25 C 【详解】(1)1摆球的直径为(2)2根据题意t30T，所以周期(3)3根据单摆的周期公式可得故C正确。故选C。16（1）；（2）【详解】（1）升压变压器原线圈的电流为，副线圈的电流为，则原线圈的电流为副线圈的电流为损失的功率为（2）降压变压器的输入电压为则有17（1）Fmg；（2）；（3），竖直向下【详解】（1）由于撤去F前小球静止，故弹簧的弹力FTFmg（2）小球在平衡位置时弹力等于重力，故弹簧的伸长量为x（3）小球振动过程中在最高点和最低点的加速度大小相等，方向相反，而在最低点，其合外力为F，故在最高点时，加速度a加速度方向竖直向下。18（1）8N；（2）4m/s2；（3）3C，176J【详解】（1）对金属杆ab应用牛顿第二定律，有FmgsinF安f=maf=FNFN=mgcosab杆所受安培力大小为F安=BILab杆切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv由闭合电路欧姆定律可知整理得Fmgsinvmgcos=ma当a=0时，杆达到最大速度，即最终速度为8m/s，代入v=8m/s时，解得：F=8N（2）由（1）知金属杆的加速度a满足Fmgsinvmgcos=ma当v=4m/s时，把F=8N代入，解得：a=4m/s2（3）设通过回路横截面的电荷量为q，则有回路中的平均电流强度为回路中产生的平均感应电动势为回路中的磁通量变化量为=BLx联立代入已知数据解得：q=3C设金属杆沿导轨的位移为x，根据动能定理把x=15m，v=8m/s代入求得W安=-176J所以Q=-W安=176J