1、20222023学年度上学 第二次月考高二年级物理科试卷答题时间：75分钟 满分：100分 命题人：高二命题组 东北育才学校高中部一选择题：（1-7小题为单项选择题，只有一个正确的选项，每题4分；8-10题为多项选择题，有两个或以上的正确选项，每题6分。总计46分）1如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（）A磁铁在A、E两处的重力势能相等B磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力小于圆环受到的重力C磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电
2、流方向为顺时针方向D磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向右2图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（）A0t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向B0t1时间内，线圈B有扩张的趋势Ct1时刻，线圈B有收缩的趋势D0t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变3如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器；当S1、S2断开，S闭合后，两灯泡均能发光。现先断开S，再闭合S1、S2，然后进行下列操作，则结果描述正确的是（）A
3、闭合S时，A立即亮，然后逐渐变暗，最后稳定在一定亮度B闭合S时，B立即亮，然后逐渐熄灭C闭合S足够长时间后，A不发光而B发光D闭合S足够长时间后再断开，流过B中的电流反向并逐渐减小至零4我国超级电网，将热、水、风、光、核发电及电动汽车电池储能并入电网如图所示为某小型发电站高压输电示意图升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确酌是（）A两互感器均起到降压作用B若电压表的示数为，电流表的示数为，则线路输送电功率为C若保持发电机输出电压和用户数一定，仅
4、将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少D若发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片P下移5某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至，电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（）A线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的峰值越小B线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长C电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长D在该次除颤过程中，流经人体的
5、电荷量约为6如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是（）A粒子带负电B从M点射出粒子的速率一定大于从N点射出粒子的速率C从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间D所有粒子所用最短时间为7用特高压实现远距离输电。在远距离输电中，输电线电阻不可忽略，如图，水电站输出电压稳定的正弦交流
6、电，升至特高压U后向湖南供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，R1为输电线总电阻，R2为不断电用户电阻（可视为定值电阻），R为可变用户电阻（可视为可变电阻）。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为、，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（）ABC对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为D输电线路上损耗的功率为P损8如图所示，在竖直平面内有一半圆形区域，O为圆心，AOD为半圆的水平直径，区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场。在A、D两点各固定一颗水平的光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框ACDE挂在两颗钉子上
7、，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂重物，使导线处于绷紧状态。设导线框的电阻为r，圆的半径为R，从t=0时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度从A点沿圆弧移动到D点，此过程中不考虑导线中产生的磁场。（三角函数求导公式：y=sin(ax) ， yx=acos(ax) ； y=cos(ax) ， yx=-asin(ax) ） 在C从A点移动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A导线框中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向B导线框中产生的电热为C通过导线框横截面的电荷量为D导线框中感应电动势随时间t的变化关系为9如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的
8、匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是（图中电表为理想电表）（）AS断开时，电压表读数为BS断开时，电压表读数为CS闭合时，电流表读数为DS闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为10带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速圆周运动。若正带电小球的初速度为零，可以分解为在水平方向上有两个大小相等、方向相反速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动向心力。设带电小球的质量为m、电量为，磁感应强度为B（范围无限大），重力加速度
9、为g，小球由静止开始下落，则以下猜想正确的是（）A两点间的距离为B小球在运动过程中机械能不守恒C小球下降的最大高度为D小球的加速度大小恒为g二实验题（14分）11（7分）某实验小组要用电阻箱和电压表测量某型号电池组的电动势E和内阻r，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图（a）所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成该电池组电动势和内阻的测量。他用到的实验器材有：待测电池组（电动势约4V，内阻约50）、双向电压表（量程为3V，内阻约为2k）、电阻箱R1（09999）、滑动变阻器R2（0200
10、）、一个单刀双掷开关及若干导线。（1）按照图（a）所示的电路图在图（b）中画出正确的实物连接图_。（2）利用半偏法测出了电压表的内阻，请完善测量电压表内阻的实验步骤：将R2的滑片滑至最左端，将电阻箱R1阻值调为0，将开关掷向_（选填“1”或“2”）位置。调节R2的滑片，使电压表的示数达到满偏；保持R2不变，调节R1，使电压表的示数达到半偏；读出电阻箱的阻值，记为R1，则电压表的内阻RVR1,若测得电压表内阻为2k，可分析此测量值应_真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”）（3）接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：将R2的滑片移到最左端，不再移动，将开关拨至_（选填“1”或“2”）位置。
11、调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；重复第步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。（4）若将电阻箱与电压表并联后的总阻值记录为R，作出图像，如图（c）所示。其中横轴截距为b，斜率为k，则电动势E的表达式为_，内阻r的表达式为_。（用字母k和b表示）12（7分）某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻Rx的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻Rx的阻值变化范围为50250。供选择的实验器材如下：A电源E（电动势为3V，内阻不计）B电流表A1（量程为3mA，内阻r1=10）C电流表A2（量程为30mA，内阻r2约为
12、1）D电压表V（量程为15V，内阻约为5k）E电阻箱R1（09999.9）F定值电阻R0=50G开关S及导线若干（1）为了较准确地测量电阻Rx，请在图甲中虚线框内将测量电阻Rx的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号。（2）要测量电阻Rx，在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电路需要测量和记录的物理量有_。A通过电流表A1的电流I1 B通过电流表A2的电流I2C电压表V两端的电压UD电阻箱R1的电阻R1（3）所测电阻Rx的表达式为Rx=_（用题目所给物理量和（2）中所选物理量的字母表示）。（4）该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻Rx随所加外力F的RxF图像，如
13、图乙所示。该同学将这种压敏电阻Rx与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源E=4V，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0100N，压力为100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻R=_，电压表2V刻度对应压力表_N的刻度。这样改装的压力表的压力刻度_（选填“均匀”或“不均匀”）。三、解答题（40分）13（12分）图示的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域I和区域有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域I和有竖直
14、向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为（），而轨道的圆弧形部分均光滑。在电场中靠近C点的地方将小环无初速释放，设小环电量保持不变（已知区域I和II的匀强电场强大小为E=，重力加速度为g）。求：（1）小环在释放时加速度的大小；（2）小环第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力N的大小；（3）若从C点释放小环的同时，在区域II再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为E=，讨论小环在两根直轨道上通过的总路程s总。14（16分）线性涡流制动是磁悬浮列车高速运行过程中进行制动的一种方式。某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列
15、车的涡流制动过程。车厢下端有电磁铁系统固定在车厢上，能在长、宽的矩形区域内产生沿竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过，长大于、宽也为的单匝矩形线圈间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为R0.1，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为时，启动电磁铁制动系统，车立即以加速度做匀减速直线运动；当磁感应强度增加到2T后，磁感应强度保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m36kg，不计空气阻力，不考虑磁场边缘效应的影响。求（1）从启动电磁铁制动系统开始到电磁铁磁场的磁感应强度达到最大过程中磁感应强度B与时间t的关系表达
16、式，并求出磁感应强度达到最大时所用的时间；（2）模型车从启动电磁铁制动系统到停止，共经历了多少个矩形线圈？15（12分）某个小型水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到96%，也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW，用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算：（1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？（2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？试卷第7页，共8页
