【物理】甘肃省兰州市第一中学2019-2020学年高二下学期4月月考试题

【物理】甘肃省兰州市第一中学2019-2020学年高二下学期4月月考试题

兰州一中2019-2020-2学期高二年级四月月考考试试题 物 理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1~8题为单选，9~12题为多选。）‎ 1. 下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是 A. 图甲用磁铁靠近轻质闭合铝环A，A会靠近磁铁 B. 图乙中把一强磁体从一足够长的铜管中下落(强磁体与铜管不接触)，强磁体先做加速运动，速度达到一定值时，做匀速直线运动 C. 图丙闭合开关S时，电流表有示数，断开开关S时，电流表没有示数 D. 图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 2. 关于分子力，下列说法中正确的是 A. 碎玻璃不能拼合在一起，说明玻璃分子间斥力起作用 B. 用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，说明气体分子间有斥力 C. 固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 D. 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 3. 如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd为串接有理想电压表和理想电流表的两根金属棒。在ab、cd同时以相同速度沿导轨向右运动时，下列结果正确的是 A. 电压表有读数，电流表有读数 B. 电压表无读数，电流表有读数 C. 电压表有读数，电流表无读数 D. 电压表无读数，电流表无读数 1. 如图所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈。a、b为线圈L的左右两端点，原来开关S是闭合的，三个灯泡亮度相同。将开关S断开后，下列说法正确的是 A. a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭 B. a点电势低于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭 C. a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭 D. a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭 2. 如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。当B绕环心转动时，导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势，则B的转动情况是 A. 顺时针加速转动 B. 顺时针减速转动 C. 逆时针加速转动 D. 逆时针减速转动 3. 如图甲所示，为某品牌电热毯的简易电路，电热丝的电阻为R=484Ω，现将其接在的正弦交流电源上，电热毯被加热到一定温度后，温控装置P使输入电压变为图乙所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝的电阻保持不变，则保温状态下，理想交流电压表的读数和电热毯消耗的电功率最接近下列哪一组数据 A. 156V、100W B. 156V、50W C. 110V、25W D. 110V、200W 1. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比n1:n2=5:1，原线圈的电压，副线圈中接有理想交流电流表A、电阻为10Ω的电阻R、电容器C。下列说法正确的是 A. 电流表的示数大于‎1A B. 电容器的耐压值至少为10V C. 电阻的发热功率为20W D. 变压器的输入电流为‎5A 2. 如图所示，导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab-x图象可能正确的是 u A. B. ‎ C. D. ‎ 3. 用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压。已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关、闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中正确的是 A. 电表B为电压表，电表C为电流表 B. 接线端4的电势低于接线端2的电势 C. 若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则电压表的示数将保持不变 D. 若增大R1、R2，则电压表示数增大 1. 如图所示，一电子以初速度v沿与金属极板MN平行方向飞入MN极板间，若突然发现电子向M板偏转，则可能是 A. 电键S闭合瞬间 ‎ B. 电键S由闭合到断开瞬间 C. 电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D. 电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 2. 如图所示的理想变压器电路中，三个灯泡L1、L2、L3完全相同，定值电阻的阻值为R，变压器原副线圈的匝数比为1：2。开始时三个开关均断开，a、b端接入恒定的正弦交流电压，闭合开关、，灯泡L1、L2均正常发光，定值电阻R消耗的功率与一个灯泡消耗的功率相同，则下列说法正确的是 A. 灯泡的电阻为4R ‎ B. 再闭合S3，灯泡L3也能正常发光 C. 再闭合S3，灯泡L1、L2均变暗 ‎ D. 闭合S3后，灯泡L2亮度变暗，再断开S1，灯泡L2亮度不变 1. 如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为a，降压变压器的原、副线圈匝数之比为b，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了，则下列判断正确的是 A. 电压表V1的示数不变 B. 电流表A2的示数增大了 C. 电流表A1的示数减小了 D. 输电线损失的功率减小了 第Ⅱ卷（非选择题共52分）‎ 一、 实验题（本题共10分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ 2. ‎(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。‎ ‎(2)(多选)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。‎ A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数 D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 ‎(3)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。‎ A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积 1. 如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时，滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。‎ ‎（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式______。‎ ‎（2）若电压表指针指在满刻度的位置，此时系统的加速度大小为______和方向向______填“左”或“右”‎ 一、 计算题（本题共4小题，满分42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ 2. ‎（10分）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化(取π=3.14)。求：‎ ‎(1)交流发电机产生的电动势的最大值；‎ ‎(2)从t=0时刻开始计时，线圈转过60˚时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；‎ ‎(3)电路中交流电压表的示数；‎ ‎(4)求从图示位置转过90˚过程中，通过线圈的电荷量。‎ 1. ‎（10分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。某小型发电站，输送的电功率P1=500kW，发电站输出电压U1=250V。为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到U2=5kV再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率P2=340kW。所用变压器均为理想变压器。‎ ‎(1)升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？‎ ‎(2)这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？‎ 2. ‎（10分）如图，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=30˚的固定斜面上，导轨上、下端分别接有阻值R1=10Ω和R2=30Ω的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度L=‎2m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。质量为m=‎0.1kg，电阻r=2.5Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑高度h=‎3m时，速度恰好达到最大值。(取g=‎10m/s2)求：‎ ‎(1)金属棒ab达到的最大速度vm；‎ ‎(2)该过程通过电阻R1的电量q；‎ ‎(3)金属棒ab在以上运动过程中导轨下端电阻R2中产生的热量。‎ 1. ‎（12分）如图俯视图所示，质量为M的正方形导体线框ACDE处于某一水平面内离地面足够高，线框的边长为L，每条边的电阻均为R。在t=0时刻图示位置以速度v0将线框水平向右抛入宽度为L、间距也为L的间隔型磁场区域区域足够宽广：有磁场区域内磁场方向竖直向下，磁感应强度大小均为B。若线框ACDE在整个运动过程中都保持水平状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求：‎ ‎(1) t=0时刻线框CD边上的电势差UCD；‎ ‎(2) t=0时刻线框加速度a的大小；‎ ‎(3)若线框在0~t0时间内的位移大小为s，求t=t0时刻线框水平速度v的大小设t0时刻线框的水平速度大于0，t0为已知量。‎ ‎【参考答案】‎ 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1~8题为单选，9~12题为多选。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C D D A B A D BC AC AD AC 二、 实验题（本题共10分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ ‎13.（1）cadb；（2）AC；（3）B ‎14．（1）；（2）；左 三、 计算题（本题共4小题，满分42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15.（10分）解：由图线可知： ， ‎ 角速度为 所以，‎ 产生的感应电动势的瞬时表达式为 ‎ 感应电流的瞬时表达式为 ‎ 线圈转过时线圈中感应电流瞬时值为                                     ‎ 由楞次定律可知电流方向为abcda                                    ‎ 电动势的有效值  V 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为 交流电压表的示数为                ‎ 答：交流发电机产生的电动势的最大值为200V；‎ 从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值为‎1A，回路中的电流方向abcda；‎ 电路中交流电压表的示数为；‎ 从图示位置转过，通过线圈的电荷量为.‎ ‎16.（10分）解：由变压器的变压关系可知： 解得：‎ 输电线上损耗功率：‎ 现在要求： ‎ 根据输电线上损耗功率：‎ 解得输电电压应调节为：‎ ‎17.（10分）解：切割产生的感应电动势 根据串并联电路的特点知，外电路总电阻 根据闭合电路欧姆定律得， ‎ 安培力 当加速度a为零时，速度v达最大，有 解得速度最大值 由以上各式解得最大速度 根据电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 感应电量 联立得：，‎ 由以上各式解得 ‎ 通过的电荷量为 金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得：   ‎ 代入数据解得 下端电阻中产生的热量 答：金属棒ab达到的最大速度为； 该过程通过电阻的电量为； 金属棒ab在以上运动过程中导轨下端电阻中产生的热量为。‎ ‎18．(12分) 解：由切割公式得：‎ 根据电路相关知识可得：；‎ 线框所受的水平方向的安培力：‎ 所以线框水平方向的加速度大小：‎ 线框加速度大小：；‎ 根据动量定理，对水平方向有：，‎ 即 两边同时求和可知：‎ 又 所以线框水平速度大小：。‎