安徽省太和中学2019-2020学年高二物理上学期第四次月考试题（实验班）.doc

安徽省太和中学2019-2020学年高二物理上学期第四次月考试题（实验班）总分：100分 时间：90分钟一、选择题(每题4分，对而不全得2分） 1、质点做简谐运动,其x-t关系如图所示.以x轴正向为速度v的正方向,该质点的v-t关系是图中的() 2、如图所示,面积均为s的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为b的匀强磁场中以角速度匀速转动,能产生正弦式交变电动势e=bssint的是() 3、如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,r0为定值电阻,r为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表a1的示数增大了0.2 a,电流表a2的示数增大了0.8 a,则下列说法正确的是()a.电压表v1示数增大b.电压表v2、v3示数均增大c.该变压器起升压作用d.变阻器滑片是沿cd的方向滑动4、如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向均向下的恒定电流,则()a.金属环向上运动时,环上的感应电流方向为顺时针b.金属环向下运动时,环上的感应电流方向为顺时针c.金属环向左侧直导线靠近时,环上的感应电流方向为逆时针d.金属环向右侧直导线靠近时,环上的感应电流方向为逆时针5、在半径为r、电阻为r的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直于纸面向外为磁场的正方向,两部分磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律分别如图乙所示,则0-t0时间内,导线框中()a.感应电流方向为顺时针 b.感应电流方向为逆时针 c.感应电流大小为 d.感应电流大小为6、如图所示,三个灯泡l1、l2、l3的阻值关系为r1r2r3,电感线圈l的直流电阻可忽略,d为理想二极管,开关s从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是()a.l1逐渐变暗,l2、l3均先变亮,然后逐渐变暗b.l1逐渐变暗,l2立即熄灭,l3先变亮,然后逐渐变暗c.l1立即熄灭,l2、l3均逐渐变暗d.l1、l2、l3均先变亮,然后逐渐变暗7、将一均匀导线围成一圆心角为90的扇形导线框omn,其中om=on=r,圆弧mn的圆心为o点,将导线框的o点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小均为b,第三象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2b.从t=0时刻开始让导线框以o点为圆心,以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿onmo方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是图中的() 8、 如图甲所示,矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中,所在平面垂直于磁感线,两磁场的分界线oo恰好把线圈分成对称的左、右两部分,两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,规定磁场垂直于纸面向内为正,线圈中感应电流沿逆时针方向为正,则线圈中感应电流随时间的变化图像为图中的() 9、(多选)由粗细相同、同种材料制成的a、b两线圈分别按图甲、乙两种方式放入匀强磁场中,甲、乙两图中的磁场方向均垂直于线圈平面,a、b线圈的匝数之比为21,半径之比为23,当两图中的磁场都随时间均匀变化时()a.甲图中,a、b两线圈中电动势之比为23b.甲图中,a、b两线圈中电流之比为32c.乙图中,a、b两线圈中电动势之比为89d.乙图中,a、b两线圈中电流之比为2310、(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是()a.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 b.射线在云室中穿过会留下清晰的径迹c.人们利用中子衍射来研究晶体的结构 d.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构11、(多选)氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时,辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()a.氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时,辐射光的波长小于656 nmb.用波长为325 nm的光照射,可使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级c.一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d.用波长为633 nm的光照射,不能使氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级12、(多选)如图所示,垂直矩形金属线框的匀强磁场的磁感应强度为b.线框上放置一导体棒ab,ab垂直于线框两个长边且和线框接触良好.线框长边足够长,短边长为l,在t时间内,ab向右以速度v匀速滑过距离d,则()a.因右边面积减少ld,左边面积增大ld,则=b2ld,e=2bldtb.因右边面积减少ld,左边面积增大ld,两边抵消,=0,e=0c.=bld,所以e=bldtd.导体棒ab切割磁感线,e=blv二、实验题13、甲、乙两个学习小组分别利用单摆测当地重力加速度.(1)甲组同学采用如图所示的实验装置.由于没有游标卡尺,无法测小球的直径d,实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l,测得多组周期t和l的数据,作出l-t2图像,如图所示.a.实验得到的l-t2图像是;b.小球的直径是 cm;在测量摆长后,测量周期时,摆球摆动过程中悬点o处摆线的固定点出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值(选填“偏大”“偏小”或 “不变”).(2)乙组同学在图示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图甲所示.将摆球拉开一个小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球在摆动过程中速度随时间变化的关系,如图乙所示. 由图乙可知,该单摆的周期t=s;改变摆线长度l后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出t2-l图线(l为摆线长),并根据图线拟合得到方程t2=(4.04l+0.024)s2.由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2.(取2=9.86,结果保留3位有效数字)14、某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件r1(6 v,2.5 w)的伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验误差,备有下列器材:a.直流电源(6 v,内阻不计);b.电流表g(满偏电流3 ma,内阻10 );c.电流表a(0-0.6 a,内阻未知);d.滑动变阻器r(0-20 ,5 a);e.滑动变阻器r(0-200 ,1 a);f.定值电阻r0(阻值为1990 );g.开关与导线若干.(1)根据题目提供的实验器材,请你在虚线框内设计测量电子元件r1伏安特性曲线的电路原理图.(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填器材前的字母).(3)将上述电子元件r1和另一个电子元件r2接入如图甲所示的电路中,它们的u-i图线分别如图乙中a、b所示,电源的电动势e=7.0 v,内阻忽略不计,调节滑动变阻器r3,使电子元件r1和r2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件r1的阻值为 ,r3接入电路的阻值为 .(结果保留两位有效数字) 三、计算题（6+6+10+14=36，必须有必要的文字说明）15、运动的原子核zax放出粒子后变成静止的原子核y.已知x、y和粒子的质量分别是m、m1和m2,真空中的光速为c,粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能.16、家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积小.某电子调光灯经调整后电压波形如图所示,求灯泡两端的电压的有效值17、如图所示,固定的光滑平行金属导轨间距为l,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为r的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为b、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿导轨向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧的中心轴线与导轨平行.(重力加速度为g)(1)求初始时刻通过电阻的电流i的大小和方向;(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a.18、如图所示,两根平行金属导轨mn和pq放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为l,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场左边界在水平段导轨的最左端,磁感应强度大小为b,方向竖直向上;磁场的磁感应强度大小为2b,方向竖直向下.质量均为m、电阻均为r的金属棒a和b垂直放置在导轨上,金属棒b置于磁场的右边界cd处.现将金属棒a从弯曲导轨上某一高度处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大静摩擦力均为mg,将金属棒a从距水平面高度为h处由静止释放.当金属棒a刚进入磁场时,求通过金属棒b的电流大小;若金属棒a在磁场内运动过程中,金属棒b能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件;(2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒a仍从高度为h处由静止释放,使其进入磁场.设两磁场区域均足够大,金属棒a在磁场内运动过程中,求金属棒b中可能产生电热的最大值.8物理试题参考答案一、选择题1、b解析速度为矢量,它随时间变化的周期与位移随时间变化的周期相同,故c、d错误;t=0时,质点在正向最大位移处,速度为零,t=t4时,质点在平衡位置且向x轴负向运动,速度为负向最大,故a错误,b正确.2、a解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)从中性面开始匀速转动时,产生的正弦式交变电动势为e=bssin t,由这一原理可判断,a图中感应电动势为e=bssin t,选项a正确;b图中的转动轴不在线圈所在平面内,c、d图中的转动轴与磁场方向平行,而不是垂直,线圈转动过程中穿过线圈的磁通量均为零且保持不变,不能产生感应电动势.3、d解析由图可知,电压表v1与v2分别测量原、副线圈电压,由理想变压器工作原理可知,原线圈电压由电源决定,副线圈电压与负载工作状态无关,故电压表v1与v2示数均不变,a、b错误;由能量守恒定律知,负载变化时,原、副线圈功率增量应相同,即i1u1=i2u2,又i1u2 ,即该变压器起降压作用,c错误;由电流增大知,负载r的阻值应减小,d正确.4、d解析 金属杆pq突然向右运动,则其速度v方向向右,由右手定则可得,金属杆pq中的感应电流方向由q到p,则pqrs中感应电流方向为逆时针方向.pqrs中感应电流产生垂直纸面向外的磁场,故环形金属线框t中为阻碍此变化,会产生垂直纸面向里的磁场,则t中感应电流方向为顺时针方向,d正确.5、a解析 根据楞次定律可知,左边的导线框中感应电流方向为顺时针,而右边的导线框中感应电流方向也为顺时针,则整个导线框中感应电流方向为顺时针,故a正确,b错误;由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知,整个导线框产生的感应电动势正好是左右两部分产生的感应电动势之和,即为e=2r2b02t0,再由闭合电路欧姆定律,可得感应电流大小为i=er=r2b0t0r,故c、d错误.6、b解析开关s处于闭合状态时,由于r1r2i2i3,开关s从闭合状态突然断开时,电感线圈产生自感电动势,阻碍通过它的电流的减小,由于二极管的反向截止作用,l2立即熄灭,电感线圈、l1、l3组成闭合回路,l1逐渐变暗,通过l3的电流由i3变为i1,再逐渐减小,故l3先变亮,然后逐渐变暗,选项b正确.7、b解析在0-t0时间内,线框从图示位置开始(t=0)转过90的过程中,产生的感应电动势为e1=br2,设导线框的电阻为r,由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为i1=e1r=br22r,根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向(沿onmo方向);在t0-2t0时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿omno方向),回路中产生的感应电动势为e2=12br2+122br2=32br2=3e1,感应电流为i2=3i1;在2t0-3t0时间内,线框进入第四象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向(沿onmo方向),回路中产生的感应电动势为e3=12br2+122br2=32br2=3e1,感应电流为i3=3i1;在3t0-4t0时间内,线框离开第四象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿omno方向),回路中产生的感应电动势为e4=br2=e1,回路电流为i4=i1,b正确.8、 a解析当垂直纸面向里的磁通量在增大时,垂直纸面向外的磁通量在减小,故总磁通量变化为垂直纸面向里增大,根据楞次定律,可知感应电流方向为正,b、d错误;结合图像,由e=t=bts可知,电路中电流大小恒定不变,故a正确.9、bcd 解析设甲、乙两线圈匝数分别为n1、n2,半径分别为r1、r2.导线横截面积为s,图甲中,设有界磁场的面积为s,则线圈a产生的电动势ea=n1bts,电阻ra=n12r1s,b产生的电动势为eb=n2bts,rb=n22r2s,因此eaeb=n1n2=21,电流之比为iaib=eaebrbra=32,a错误,b正确;图乙中,a的电动势ea=n1btr12,b的电动势eb=n2btr22,因此eaeb=2149=89,电流之比iaib=891232=23,c、d正确.10、acd解析干涉、衍射是波的特有现象,选项a、c正确;射线在云室中穿过会留下清晰的径迹不能反映波动性,选项b错误;电子显微镜利用了电子束波长短的特性,选项d正确.11、acd解析根据氢原子的能级图和能级跃迁规律,当氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时,释放的能量为hc=-3.4-(-13.6)1.610-19 j,解得辐射光的波长=122 nm0,所以图像为c,d=1.2 cm.测量周期时,摆球摆动过程中悬点o处摆线的固定点出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小.(2)根据简谐运动的图线知,单摆的周期t=2.0 s;根据t=2l+d2g得t2=42gl+22dg,对比图线方程,可知图线的斜率k=42g=4.04 s2/m,解得g=9.76 m/s2.14、答案 (1)如图所示(2)d(3)108.0解析 (1)描绘伏安特性曲线,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由题意可知,没有电压表,需要用已知内阻的电流表g与定值电阻r0串联测电压;改装后的电压表内阻为(10+1990) =2000 ,远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示.(2)滑动变阻器采用分压接法,所以在选择滑动变阻器时选择总阻值较小的d,便于调节.(3)电子元件r1和r2消耗的电功率恰好相等,说明它们的电压和电流相等,由图乙可知,此时电压为u=2.5 v,i=0.25 a,根据欧姆定律得r1=ui=2.50.25 =10 ,根据串联电路特点,可知此时流过r3的电流i=i=0.25 a,两端的电压u=e-2u=7 v-2.52 v=2 v,r3=ui=20.25 =8.0 .三、计算题15、答案 (m-m1-m2)c2m(m-m1-m2)c2m-m2解析 设运动的原子核za的速度为v1,放出的 粒子速度为v2,由质量亏损可得12m2v22-12mv12=(m-m1-m2)c2由动量守恒定律得mv1=m2v2联立解得 ek=12m2v22=m(m-m1-m2)c2m-m216、答案um2 解析 从u-t图像可看出,每个周期的前半周期是正弦图形,其有效值为u1=um2;后半周期电压为零.根据有效值的定义,有u2r