物理卷·2019届江西省樟树中学高二上学期第四次月考（2017-12）

物理卷·2019届江西省樟树中学高二上学期第四次月考（2017-12）

江西省樟树中学2019届高二上学期第四次月考 ‎ 物理试卷 考试范围：选修3-1、3-2 考试时间：2017/12/28‎ 一 选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，1-8题为单选题，9-12题为多选题)‎ ‎1.下图所示的四种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有(　 　)‎ ‎2．两个完全相同的电热器，分别通过如图（a）和（b）所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa∶Pb为( )‎ A. 1:2 ‎ B. 2:1 ‎ C. 1:4 ‎ D. 4:1‎ ‎3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　 　)‎ A．Q1>Q2，q1＝q2　　　　 ‎ B．Q1>Q2，q1>q2‎ C．Q1＝Q2，q1＝q2 ‎ D．Q1＝Q2，q1>q2‎ ‎4．如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为(　 　)‎ A．BLv； B．2BLv；BLv C．2BLv； D．BLv；2BLv ‎5．紧靠在一起的线圈A与B如图甲所示，当给线圈A通以图乙所示的电流(规定由a进入b流出为电流正方向)时，则线圈cd两端的电势差应为图中的(　 　)‎ ‎6.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是 (　　)‎ A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器 B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器 C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻 D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻 ‎7.在电场强度大小为E的匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8Eq/m,物体运动s距离时速度变为零。则下列说法正确的是(　　)‎ A.物体克服电场力做功0.8qEs B.物体的电势能增加了0.8qEs C.物体的电势能增加了1.2qEs D.物体的动能减少了0.8qEs ‎8.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( 　)‎ ‎9.如图所示，金属杆的质量为m、长为L、通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果金属杆静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角，则（ ）‎ A. 金属杆受到的摩擦力为 BILsinθ ‎ B. 金属杆受到的摩擦力为BIL ‎ C. 金属杆受到的压力为mg-BILcosθ ‎ D.金属杆受到的压力为mg ‎10．如图所示，L是自感系数很大的理想线圈，a、b为两只完全相同的小灯泡，R0是一个定值电阻，则下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．当S闭合瞬间，b灯比a灯亮 B．当S闭合待电路稳定后，两灯亮度相同 C．当S突然断开瞬间，a灯比b灯亮些 D．当S突然断开瞬间，b灯立即熄灭 ‎11.如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（ ）‎ A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快 B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大 ‎12.如图所示，由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R和r的闭合回路，R>r，导线单位长度的电阻为A，导线截面半径远小于R和r.圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B＝kt(k>0，为常数)的规律变化的磁场，下列说法正确的是(　　) ‎ A.小圆环中电流的方向为逆时针 B.大圆环中电流的方向为逆时针 C.回路中感应电流大小为 D.回路中感应电流大小为 二 实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）‎ ‎13.某兴趣小组同学打算自制滑动变阻器,购买了一卷镍铬合金丝,已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ=1.0×10-6 Ω·m,金属丝的直径用螺旋测微器测得为0.300 mm（如图3所示），兴趣小组的同学设计了一个实验来测算合金丝的长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。‎ ‎(1)他们使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:‎ ‎①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“×10”;‎ ‎②有以下几种做法,其中正确的是(　　)‎ A.将红黑两表笔短接,然后调整“指针定位螺丝”进行机械调零 B.将红黑两表笔短接,然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零 C.不需要两表笔短接,直接调整“指针定位螺丝”进行机械调零 D.不需要两表笔短接,直接调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零 ‎③把红黑表笔分别与镍铬合金丝的两端相接,多用表的示数如图1所示,‎ 该合金丝的电阻约为　　　　Ω。 ‎ ‎(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图2的A、B、C、D四个电路中选择　　　　电路来测量金属丝电阻(已知所用电压表电阻约为3 kΩ,电流表电阻约为0.05 Ω)。 ‎ ‎(3)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度 约为　　　　m。(结果保留两位有效数字) ‎ ‎14.小明同学在做测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0。根据如图1所示电路图进行实验时,‎ ‎(1)电流表量程应选择　　　　(选填“0.6 A”或“3 A”),保护电阻应选用　　　　(选填“A”或“B”)。 ‎ A.定值电阻(阻值10.0 Ω,额定功率10 W)‎ B.定值电阻(阻值2.0 Ω,额定功率5 W) ‎ 图1‎ ‎(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时的电压为　　　　 V。 ‎ ‎(3)根据实验测得的5组数据所画出的U-I图线如图3所示。则干电池的电动势E=　　　　 V,内阻r=　　　　 Ω(小数点后保留两位)。 ‎ ‎ ‎ ‎ 图2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 图3‎ 三 计算题（本大题共4小题，共34分）‎ ‎15.(5分) 有一面积为S＝100 cm2的金属环，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里，求在t1＝1s到t2＝2s时间内，环中感应电流的方向和大小？ ‎ ‎16．(7分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率＝k。用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为L的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求：磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。‎ ‎17.（10分）一足够长矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad宽为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子，速度大小为v0，方向与ad边夹角为α＝30°，如图所示，已知粒子的电荷量为q，质量为m(重力不计)．‎ ‎(1)若粒子带负电且恰能从d点射出磁场，求v0的大小；‎ ‎(2)若粒子带正电，且粒子能从ab边射出磁场，求v0的取值范围及此范围内粒子在磁场中运动时间t的范围．‎ ‎18.(12分)如图所示，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L＝0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ间连接有一个R＝3 Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0＝1 T.将一根质量为m＝0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝2 Ω，其余部分电阻不计.‎ 现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd 距离NQ为s＝2 m.试解答以下问题：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ ‎(1)金属棒达到稳定时的速度是多大？‎ ‎(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？‎ ‎(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t＝0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t＝1 s时磁感应强度应为多大？‎ 江西省樟树中学2019届高二下学期第四次月考 物理答题卷 ‎ ‎ 座位号：□□‎ 一 选择题;（每题4分，共48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5 ‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 二 填空题（每空2分，共18分）‎ ‎13. (1)② ③ Ω　(2) (3) m ‎ ‎ ‎14. (1) 　(2) ‎ ‎ 　(3) ‎ 三 计算题（共34分）‎ ‎15.（5分）‎ ‎16.（7分）‎ ‎17．（10分）‎ ‎18.（12分）‎ ‎第四次月考物理参考答案 一 选择题 题号 ‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B A C A C D C AC AC AD BD 二 填空题 ‎13. (1)② B 　③ 140 Ω　 (2) B　 (3) 9.9 m ‎14.. (1)0.6 A　; B　 (2)1.21±0.01　 (3)1.45±0.01　0.50±0.05‎ 三 计算题 ‎15.【解析】　由楞次定律，可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向．‎ 由题图乙可知，磁感应强度的变化率为＝＝0.1wb/s ‎ 金属环中产生的电动势E=n＝nS＝S ＝0.001v ‎ 环中形成的感应电流I＝＝0.01A ‎ ‎16.解析　根据法拉第电磁感应定律可求出线框中产生的感应电动势，再根据电阻定律可求出线框的电阻，最后根据闭合电路欧姆定律即可求出导线中电流的大小。‎ 线框中产生的感应电动势 E＝＝＝L2k ①‎ 在线框产生的感应电流I＝ ②‎ R＝4ρL/S ③‎ 联立①②③得I＝kLS/8ρ 导线框所受磁场力的大小为F＝BIl， ‎ 它随时间的变化率为＝IL，‎ ‎ 由以上几式联立可得＝。‎ ‎17.【解析】　(1)若粒子带负电，则进入磁场后沿顺时针方向偏转，如图所示，O1为轨迹圆心，由对称性可知，速度的偏转角θ1＝2α＝60°，故轨迹半径 r1＝Od＝ 根据qv0B＝ 解得v0＝＝.‎ ‎(2)若粒子带正电，则沿逆时针方向偏转，当v0最大时，轨迹与cd相切，轨迹圆心为O2，半径为r2，由几何关系得 r2－r2cos 60°＝ 解得r2＝L 即vmax＝＝‎ 当v0最小时，轨迹与ab相切，轨迹圆心为O3，半径为r3，由几何关系可得 r3＋r3sin 30°＝ 解得r3＝ 则vmin＝＝ 所以

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