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《贵州省黔东南州镇远县文德民族中学2022-2023学年高二3月月考物理试题 Word版含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
文德中学2023年高二年级(下)学期第二次月考物理试卷全卷满分100分,考试时间75分钟。一、选择题:本题共12小怎,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.法国物理学家安培生前最主要的成就是在1820~1827年对电磁作用的研究,其成果综合在他的《电动力学现象的数学理论》一书中,该书成为电磁学史上一部重要的经典论著.为纪念安培在磁场与电流的相互作用方面所做的研究,人们把通电导线在磁场中所受的力称为安培力.如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流的作用力F三者的方向,其中F的方向正确的是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.由于图中电流方向与磁场方向平行,则电流受到安培力为零,故A错误;B.根据左手定则可知图中电流受到的安培力方向向下,故B错误;C.根据左手定则可知图中电流受到的安培力方向向上,故C正确;D.由于图中电流方向与磁场方向平行,则电流受到的安培力为零,故D错误。故选C。2.如图,在正交的匀强电场和匀强磁场区域内(磁场方向垂直纸面向里,电场方向未知),有一离子(不计重力)从匀强电场的左边飞入,恰能沿直线飞过此区域,则可以确定的是( )A.若离子带正电,电场方向应向上B.若离子带负电,电场方向应向上C.如果该离子从匀强电场的右边飞入,也可以沿直线飞过此区域
1D.无论离子带何种电荷,电场方向一定向下【答案】D【解析】【详解】ABD.若离子带正电,受到向上的洛伦兹力,所以电场力向下,电场方向向下;若离子带负电,受到向下的洛伦兹力,所以电场力向上,电场方向向下,故AB错误,D正确;C.如果该离子从匀强电场的右边飞入,若离子带正电,其受到向下的洛伦兹力和向下的电场力,若离子带负电,其受到向上的洛伦兹力和向上的电场力,离子均不能沿直线飞过此区域,故C错误。故选D。3.实验室有低压交流电源和干电池若干,现要使一电动机(额定电压较高)正常工作,某同学利用变压器设计了如下几个电路图,则其中可以使该电动机正常工作的电路是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】变压器对交流电能起到变压的作用,根据变压器原副线圈的关系可知要是得电压升高,则连接电动机的线圈匝数多。故选C。4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示,则( )
2A.时刻,线圆中的感应电动势为零B.时刻,线圈中的感应电动势为C.时刻,线圈中的感应电动势为D.时间内,线圈中的平均感应电动势为【答案】D【解析】【详解】ABC.根据法拉第电磁感应定律可知图像的斜率表示感应电动势,因此0、0.1s时刻感应电动势最大,根据题意无法求出瞬时感应电动势的大小,0.05s时刻感应电动势为0,ABC错误;D.0~0.05s这段时间内平均感应电动势为D正确。故选D。5.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框磁场中左右运动B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动【答案】C【解析】【详解】ABD.图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变,不会产生感应电流,选项ABD错误;C.图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB
3转动,穿过线框的磁通量发生变化,产生感应电流,选项C正确。故选C。6.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀的增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】在此过程中,线圈中的磁通量改变量大小根据法拉第电磁感应定律故选B。7.如图所示,有一通电直导线O垂直纸面放置,导线中电流方向垂直纸面向里,在其上方放一弓形硬质闭合线圈abcd,其圆弧的圆心恰好在通电直导线的O
4点上,当闭合线圈中通以逆时针方向电流时,线圈将( )A.俯视逆时针转动,且远离通电直导线B.俯视顺时针转动,且靠近通电直导线C.俯视顺时针转动,且远离通电直导线D.俯视逆时针转动,且靠近通电直导线【答案】D【解析】【分析】根据右手螺旋定则来确定通电导线磁场的分布,再由左手定则来确定安培力的方向,来判定转动方向.根据当电流方向相同时,出现相互吸引,当电流方向相反时,出现相互排斥.来确定是靠近还是远离.【详解】根据右手螺旋定则可知,通电导线的磁场是以导线为圆心的顺时针方向一系列同心圆,再由左手定则可知,ab段受到垂直纸面向外的安培力,而bc受到垂直纸面向里的安培力,使其逆时针转动(俯视),当转动到与通电导线平行时,由于电流方向相反,所以出现相互排斥现象,而abc通电导线的电流方向与直导线同向,出现相互吸引现象,因吸引力大于排斥力.导致靠近通电直导线.故D正确,ABC错误.故选D.8.某一远距离输电的简化电路图如图所示.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是,其末端间的电压为,在输电线与用户间有一理想变压器,流入用户端的电流是.则( )A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为
5D.输电线路上损失的电功率为【答案】A【解析】【详解】根据题意,设变压器的原线圈匝数为,副线圈的匝数为,由线圈匝数与电流的关系有A.根据题意,设用户端的电压为,由线圈匝数与电压的关系有解得故A正确;B.根据题意可知,输电线上的电压降为或由公式可得故B错误;C.根据题意,由公式可得,理想变压器的输入功率为故C错误;D.根据题意可知,输电线路上损失的电功率为或由公式可得故D错误。故选A。9.如图,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是直流电阻不计、自感系数很大的自感线圈,如果断开开关
6S1、闭合S2,A、B两灯都能正常发光;如果最初S1是闭合的、S2是断开的,那么不可能出现的情况是( )A.刚一闭合S2,A灯就亮,而B灯延迟一段时间才亮B.刚闭合S2时,线圈L中的电流为零C.闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗D.闭合S2待电路稳定后再断开S2时,A灯立即熄灭,B灯先亮一下然后熄灭【答案】BCD【解析】【详解】AB.刚一闭合S2,电流立即流过A、B灯泡,两灯立即同时变亮,但线圈L产生很大的感应电动势阻碍电流的增大,其瞬时电流为零,故A错误,B正确;C.闭合S2以后,电感阻碍作用减小,流过B的电流减小,所以B灯由亮变暗,故C正确;D.断开S2时,A灯立即熄灭,线圈产生与原电流大小方向相同的感应电流流过B灯,B灯先亮一下然后熄灭,故D正确。故选BCD。10.布朗运动是1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时发现的。不只是花粉和小炭粒,通过液体中各种不同的悬浮微粒,例如胶体,都可以观察到布朗运动。对于布朗运动,下列说法正确的是( )A.温度越低,布朗运动越明显B.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动C.布朗运动说明分子间的作用力是斥力D.悬浮在液体中微粒越大,在同一瞬间撞击微粒的液体分子数越多,布朗运动越不明显【答案】D【解析】【详解】A.温度越高,布朗运动越明显,故A错误;B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,说明了液体分子永不停息的无规则运动,故B错误;C.布朗运动说明液体分子永不停息的无规则运动,故C错误;
7D.悬浮在液体中的微粒越大,在同一瞬间撞击微粒的液体分子数越多,布朗运动越不明显,故D正确。故选D。11.下列关于内能的说法中正确的是( )A.的液态水的内能与的水蒸气的内能相等B.的物体内能为零C.运动的物体一定比静止的物体内能大D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同【答案】D【解析】【详解】A.的液态水和的水蒸气的温度相等,分子动能相等,但的水蒸气分子势能较大,所以的液态水的内能小于的水蒸气的内能,A错误;B.由于分子都在做无规则运动,因此,任何物体内能不可能为零,B错误;C.物体的内能物体内部分子的不规则运动有关系,也就是说物体的内部分子热运动越剧烈,物体的内能就越大,和物体的宏观运动无关,C错误;D.物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关,内能不同的物体,它们的温度可能相等,即分子热运动的平均动能可能相同,D正确。故选D。12.如图甲所示,线圈的匝数匝、横截面积,线圈总电阻,沿线圈中轴线方向有匀强磁场,设图示磁场方向为正方向,磁场的磁感应强度随时间变化关系如图乙所示,则在内( )A.穿过线圈的磁通量变化量的绝对值为B.穿过线圈的磁通量的变化率为C.a、b间的电压为
8D.在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为【答案】B【解析】【详解】A.开始的0.2s内,磁通量的变化量为故A错误;B.通量的变化率故B正确;CD.法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势为当a、b间未接负载时电压为1.5V,当接一理想电流表时由闭合电路欧姆定律可得感应电流大小故CD错误。故选B。二、实验题:本题共2小题,共18分。13.为了研究感应电流的产生及影响感应电流方向的因素,某物理兴趣小组做了多个小实验.其中两个成功的小实验分别如图甲、乙所示,试根据所学知识,回答下列问题。(1)在如图甲所示实验中,磁铁的N极向下,在磁铁插入螺线管时,电流表指针向右偏转,说明此时螺线管中产生了感应电流,此磁铁在穿过螺线管后向下离开螺线管的过程中,电流表的指针将向__________(选填“左”或“右”)偏转,说明磁铁离开螺线管过程中和磁铁插入螺线管过程中感应电流的方向__________(选填“相同”或“相反”)
9(2)在如图乙所示实验中,开关S闭合,若将滑动变化器滑片向右滑动时,电流表的指针向右偏转,则将滑片向左滑动时,电流表的指针向__________(选填“左”或“右”)偏转.(3)在进行图甲所示实验时,有同学将条形磁铁从同一高度迅速和缓慢地插入到线圈中同一位置,将产生的效果进行了比较,条形磁铁迅速插入和缓慢插入线圈中同一位置时指针偏转的__________是相同的,但指针偏转的__________是不同的。(4)实验后老师提出,感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,感应电流的大小除了跟回路的电阻有关外,还跟____________________有关。【答案】①.左②.相反③.左④.方向⑤.大小⑥.磁通量的变化率【解析】【详解】(1)[1][2]磁铁的N极向下,在磁铁插入螺线管时,穿过线圈的磁通量向下且增大的,则感应电流的磁场方向应向上,在此磁铁向下离开螺线管时,螺线管的磁通量是向下且减小的,则感应电流的磁场方向应向下,与第一阶段感应电流方向相反,则向左偏转。(2)[3]将滑动变阻器滑片向右滑和向左滑,回路中电流的变化情况是相反的,则螺线管B中磁通量的方向相同,但磁通量的变化情况是相反的,故感应电流的方向相反,即向左偏转。(3)[4][5]条形磁铁运动的快慢不同,磁通量的情况相同,感应电流的方向相同,通过螺线管的磁通量变化的快慢不同,故产生的感应电流的大小不同。(4)[6]感应电流的大小除了跟回路的电阻有关外,还跟磁通量的变化率有关。14.在做“用油膜法估测分子大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL,用注射器测得1mL上述溶液有50滴,把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则:(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________mL。(2)油酸膜面积是__________cm2。(3)根据以上数据,估测出油酸分子的直径为__________m。(4)某学生所得计算结果偏大,可能是由于__________。A.油酸未完全散开
10B.油酸溶液的浓度低于实际值C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液的体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴【答案】①.2×10-6②.38③.5.3×10-10④.AC##CA【解析】【详解】(1)[1]一滴酒精油酸溶液中含油酸的体积为(2)[2]由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm2,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出38格,则油酸薄膜面积为(3)[3]由于分子是单分子紧密排列的,因此分子直径为(4)[4]A.计算油酸分子直径时要用到油酸未完全散开,S偏小,故直径偏大,故A正确;B.计算时利用的是油酸酒精溶液中纯油酸的体积,若油酸溶液的浓度低于实际值,即油酸体积偏小,则所测直径偏小,故B错误;C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S偏小,故直径偏大,故C正确;D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由可知,体积偏小,则直径偏小,故D错误。故选AC。三、解答或论述题:本题共2小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要渍算步骤。只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15.如下图所示,一两端闭合的正方形线圈共有n=10匝,边长L=10cm,所用导线每米长的阻值R0=2Ω,一个范围较大的匀强磁场与线圈平面垂直,当磁场以0.5T/s均匀增大时,在线圈导线中的电流有多大?
11【答案】6.25×10-3A【解析】【详解】试题分析:根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,在根据闭合电路欧姆定律即可求出电流.根据法拉第电磁感应定律:线圈的电阻:R=n·4LR0根据闭合电路欧姆定律:联立并代入数据解得:I=625×10-3A.点睛:本题主要考查了法拉第电磁感应定律,要注意电路的总电阻为R=n·4LR0,再结合闭合电路欧姆定律即可解题.16.如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上.若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求:(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)导体棒EF上升的最大高度.【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F,由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下,当EF刚上滑时,MN受安培力最大,摩擦力也最大,受力分析如图所示,
12对导体棒EF切割磁感线知:E=BLv0①由闭合电路欧姆定律知:I=②对导体棒MN,由平衡条件得:mgsinθ+F=Ff③由①②③得导体棒MN受最大摩擦力Ff=(2)导体棒EF上升过程中,根据能量守恒定律知:解得导体棒EF能上升的最大高度h=考点:切割情况下感应电动势闭合电路欧姆定律安培力物体平衡条件
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