2017-2018学年江西省上饶县中学高二下学期第一次月考物理（惟义、特零班）试题 Word版

2017-2018学年江西省上饶县中学高二下学期第一次月考物理（惟义、特零班）试题 Word版

考试时间：‎2018年3月31日—‎‎4月1日 上饶县中学2019届高二年级下学期第一次月考 物 理 试 卷(惟义、特零班)‎ 命题人：吴桥平 审题人：倪东标 时间：90分钟 总分：100分 一、选择题(本题共12小题，每题4分，共48分，其中9-12题为多选题，全部选对的4分，‎ 选不全的得2分，有选错的或不答的得0分)。‎ ‎1．如下图甲所示，面积S＝‎1 m2‎的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正)，以下说法正确的是 A．环中产生逆时针方向的感应电流 B．环中产生顺时针方向的感应电流 C．环中产生的感应电动势大小为3 V D．环中产生的感应电动势大小为2 V ‎2．如下图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块 A．在P和Q中都做自由落体运动 ‎ B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 ‎ D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 ‎3.如下图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则 A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 ‎4．如右图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则 A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 C．电路接通稳定后，3个灯亮度相同 D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 ‎5．一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如下图甲、乙所示。其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为 A．1∶ B．1∶‎2 C．1∶4 D．1∶1‎ ‎6．在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，四个灯泡完全相同。其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么 A．L1正常工作，L2不能正常工作 B．L1和L2都不能正常工作 C．交流电源电压为2U D．交流电源电压为4U ‎7．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如右图所示，则 A．此单摆的固有周期约为0.5 s B．此单摆的摆长约为‎1 m C．若摆长增大，单摆的固有频率增大 D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 ‎8．劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图像如下图所示，则 A．在图中A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向 B．在图中A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向 C．在0～4 s内振子做了1.75次全振动 D．在0～4 s内振子通过的路程为‎3.5 cm，位移为0‎ ‎9．如下图甲所示，一均匀介质中沿x轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为‎0.75 m，在x＝‎10 m处有一接收器(图中未画出)。t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向一直振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则 A．质点Q的起振方向为y轴正方向 B．这列波传播的速度为‎0.25 m/s C．若该波在传播过程中若遇到‎0.5 m的障碍物，不能发生明显衍射现象 D．若波源O向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为0.2 Hz ‎10. 如图所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流由M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)‎ ‎11．如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB＝‎5 m，BC＝‎4 m，AC＝‎3 m。A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1 360 Hz，波速为‎340 m/s。下列说法正确的是 A．B点的位移总是最大 B．A、B间有7个振动加强的点 C．两列波的波长均为‎0.25 m D．B、C间有8个振动减弱的点 ‎12．如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x1＝，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是 A．初始时刻导体棒受到的安培力大小F＝ B．初始时刻导体棒加速度的大小 C．导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态 D．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝mv02＋ 二、实验题(每空2分，共10分）‎ ‎13. 如下图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω，S为开关。已知RT在‎95 ℃‎时的阻值为150 Ω，在‎20 ℃‎时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20～‎95 ℃‎之间的多个温度下RT的阻值。‎ ‎（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。‎ ‎（2）完成下列实验步骤中的填空：‎ a．依照实验原理电路图连线。‎ b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为‎95 ℃‎。‎ c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。‎ d．闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________。‎ e．将RT的温度降为T1(‎20 ℃‎＜T1＜‎95 ℃‎)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________。‎ f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________。‎ g．逐步降低T1的数值，直到‎20 ℃‎；在每一温度下重复步骤ef。‎ 三、计算题（42分）‎ ‎14．（10分）如下图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n＝100 匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝‎0.040 m2‎，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：‎ ‎（1）线圈中产生感应电动势的最大值；‎ ‎（2）小灯泡消耗的电功率；‎ ‎（3）在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量。‎ ‎15．（10分）某透明物体的横截面如下图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为‎2L，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n＝2.0。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s。‎ ‎16．（10分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v＝‎25 cm/s。两列波在t＝0时的波形曲线如图所示。求：‎ ‎（1）t＝0时，介质中偏离平衡位置位移为‎16 cm的所有质点的x坐标；‎ ‎（2）从t＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－‎16 cm的质点的时间。‎ ‎17. （12分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝0.5 T。质量m＝‎0.1 kg、电阻R＝0.4 Ω的导体棒ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。框架的质量M＝‎0.2 kg、宽度l＝‎0.4 m，框架与斜面间的动摩擦因数μ＝0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。‎ ‎（1）若框架固定，求导体棒的最大速度vm；‎ ‎（2）若框架固定，棒从静止开始下滑‎5.75 m时速度v＝‎5 m/s，求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q；‎ ‎（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v1。‎ ‎‎ 高二下学期惟义、特零班物理第一次月考试卷答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A C B A A D B B AB AC CD BC ‎13解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联。‎ ‎(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等。‎ ‎95 ℃‎和T1时对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150 Ω。‎ 答案：(1)如图所示 ‎(2)d.电阻箱的读数R0‎ e．仍为I0　电阻箱的读数R1‎ f．R0－R1＋150 Ω ‎14解析：(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2 s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V。‎ ‎(2)电流的最大值Im＝＝‎0.80 A，有效值I＝＝ A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W。‎ ‎(3)在0～时间内，电动势的平均值＝，平均电流＝＝，流过灯泡的电荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－‎3 C。‎ 答案：(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－‎‎3 C ‎15解析：如图，作出两条边缘光线，所求光线射出的区域为EDF。‎ 如图，从圆弧ADC射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角θ，因sin θ＝＝ 故θ＝30°‎ 由几何关系得：圆弧EDF长度为s＝2θ·L 故所求s＝。‎ 答案：图见解析　 ‎16解析：(1)t＝0时，在x＝‎50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为‎16 cm。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为‎16 cm。‎ 从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为 λ1＝‎50 cm，λ2＝‎60 cm ①‎ 甲、乙两列波波峰的x坐标分别为 x1＝50＋k1λ1，k1＝0，±1，±2，… ②‎ x2＝50＋k2λ2，k2＝0，±1，±2，… ③‎ 由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为‎16 cm的所有质点的x坐标为 x＝(50＋300n)cm　n＝0，±1，±2，… ④‎ ‎(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－‎16 cm。‎ t＝0时，两列波波谷间的x坐标之差为 Δx′＝－ ⑤‎ 式中，m1和m2均为整数。将①式代入⑤式得 Δx′＝10×(‎6m2‎－‎5m1)＋5 ⑥‎ 由于m1、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为Δx0′＝‎5 cm ⑦‎ 从t＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－‎16 cm的质点的时间为 t＝ ⑧‎ 代入数值得 t＝0.1 s。 ⑨‎ 答案：(1)x＝(50＋300n)cm　n＝0，±1，±2，…　(2)0.1 s ‎17解析：(1)棒ab产生的电动势E＝Blv 回路中感应电流I＝，棒ab所受的安培力F＝BIl，对棒ab: mgsin 37°－BIl＝ma 当加速度a＝0时，速度最大，‎ 最大值vm＝＝‎6 m/s。‎ ‎(2)根据能量转化和守恒定律有mgxsin 37°＝mv2＋Q，代入数据解得Q＝2.2 J q＝Δt＝Δt＝＝＝‎2.875 C。‎ ‎(3)回路中感应电流I1＝ 框架上边所受安培力F1＝BI‎1l 对框架Mgsin 37°＋BI‎1l＝μ(m＋M)gcos 37°‎ 代入数据解得v1＝‎2.4 m/s。‎ 答案：(1)‎6 m/s　(2)2.2 J　‎2.875 C　(3)‎2.4 m/s