内容正文:
桐乡市高级中学2025学年第一学期高二年级12月月考
物理学科试题卷(创新班)
Ⅰ选择题部分
一、单项选择(本题共10小题,共30分。每小题的四个选项中有且只有一个选项符合要求,选对得3分,多选、错选、漏选均不得分。)
1. 比值定义法是定义物理概念常用的方法,下列哪个表达式属于比值定义式( )
A. B. C. D.
2. 下面是某同学对一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 由可知,一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
B. 根据电场强度定义式可知,电场中某试探电荷所受的电场力为零,则该处电场强度一定为零
C. 因,说明与成正比、与成反比
D. 一小段长为的导线放在匀强磁场中,当通过的电流时,受到的安培力为4N,则该处的磁感应强度大小可能为3T
3. 以下几种物理情境,其中线圈或回路中能产生感应电流的是( )
A. 甲图中圆环在匀强磁场中向左加速平移
B. 乙图中圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
C. 丙图中轴与磁场平行,线圈绕轴转动过程中
D. 丁图中为线圈圆心,导线垂直于线圈平面,增大导线中的电流
4. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成振荡电路,某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示,则( )
A. 此时电容器中的电场能正在增加
B. 此时穿过线圈的磁通量的变化率正在减小
C. 若振荡电路中的电感减小,则其振荡周期增大
D. 若自感系数和电容都增大到原来的两倍,其振荡周期变为原来的二分之一
5. 如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B的横截面积之比为1:2。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A. A、B两端的电压之比为2:1 B. 流过A、B的电流之比1:2
C. A、B的电阻之比为1:2 D. 单位时间通过A、B的电荷量之比为2:1
6. 如图所示,甲、乙、丙、丁四幅图中,平行导轨间距均为L,回路中电流大小均为I,磁感应强度大小均为B。甲、乙、丙图中导轨处在水平面内,丁图中导轨倾斜,倾角为;甲、丙、丁图中磁场方向竖直向上,乙图中磁场斜向上与水平方向夹角为;甲、乙、丁图中导体棒垂直导轨放置,丙图中导体棒与导轨夹角为。则甲、乙、丙、丁四图中导体棒所受安培力的大小分别为( )
A. 、、、
B. 、、、
C. 、、、
D. 、、、
7. 如图所示,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻不可忽略,A、B是两个完全相同的小灯泡。以下说法正确的是( )
A. 闭合开关S瞬间,A、B灯立即变亮
B. 闭合开关S待电路稳定后,A灯与B灯亮度相同
C. 断开开关S,A、B灯均慢慢熄灭
D. 断开开关S,流过L的电流方向与原来相反
8. 如图所示为某发电系统和供电系统,两磁体间的磁场视为匀强磁场,磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连,副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度ω匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时,线圈平面与磁场方向恰好垂直,线圈电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 图示位置时,矩形线圈中的电流变化最慢
B. 图示位置时,电压表的示数为
C. 图示位置时,穿过矩形线圈的磁通量为NBS
D. 减小,P减小
9. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片,说法正确的是( )
A. 如图甲,是测量储罐中绝缘液体高度的装置,当储罐中液面高度升高时,LC回路中振荡电流频率将增大
B. 如图乙,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,线圈自感系数变小
C. 如图丙,是电容式话筒的原理示意图,当膜片向左运动时,A点的电势比B点的高
D. 如图丁,是霍尔元件工作原理示意图,干簧管也有相同的功能
10. 如图甲所示,圆心为O、半径为R的光滑绝缘圆管道固定放置在水平面上,PM为圆的一条直径,足够长的直导线交外圆Q、N两点,并且与圆管道外侧相切。在圆管道内的P点静止放置一质量为m、电荷量为+q的带电小球。t=0时刻开始,在垂直于圆管道平面半径为2R的虚线同心圆形区域内,加上如图乙所示磁感应强度大小随时间均匀变化的磁场,t=t0时刻小球第一次运动到M点。下列说法正确的是( )
A. 小球沿顺时针方向运动
B. t0时刻磁感应强度的大小为
C. QN两端的电势差大小为
D. t0时刻小球对轨道的压力大小为
二、不定项选择(本题共3小题,共12分。每题中可能有多个正确答案,全部选对得4分,选对但是选不全得2分,选错、不选均不得分。)
11. 电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是( )
A. 红外线可以用来灭菌消毒
B. 紫外线可以用来测量体温
C. X射线可以用于机场安全检查
D. 射线可以探测金属构件的内部缺陷
12. 在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是( )
A. U1变小,U2变大
B. 变大,变大
C. 变大,不变
D. ,
13. 如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面,不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点,则该过程( )
A. 合力冲量大小为mv0cosθ B. 重力冲量大小为
C. 洛伦兹力冲量大小为 D. 若,弹力冲量为零
Ⅱ非选择题部分
14. 在做“探究感应电流的方向”实验中,某同学做如下探究:
(1)首先按图(a)连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图(b)连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是 (填选项前的字母)。
A. 测量电路中的电流大小
B. 检查干电池电量是否充足
C. 推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
(2)接下来,用图(c)装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕向。在条形磁体插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,则条形磁铁的下端是 ________________极(填“N”或“S”)
(3)该同学想利用探究所得结论,推断图(d)中螺线管的导线绕向。当条形磁体N极向下快速插入螺线管时,二极管发光。则可推断该螺线管的导线绕向应如图____(填“e”或“f”)中粗线所示。
15. 测量一根金属丝(导电圆柱体)的电阻率ρ,进行如下实验操作:
(1)如图甲用游标卡尺测其长度L=___________mm;如图乙用螺旋测微器测其直径D=___________mm;
(2)用多用电表的欧姆“×10”挡,初步测量金属丝的电阻,发现指针偏转角度很大,则应将选择开关旋转到___________挡(填“×100”或“×1”)并进行___________,再次进行测量时,表盘示数如图丙所示,则金属丝的阻值约为___________Ω。
(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表A1(量程为200mA,内阻约为1Ω)
B.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω)
C.电压表V1(量程为3.0V,内阻约为3kΩ)
D.电压表V2(量程为15.0V,内阻约为5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F.电源(电动势为4V,内阻较小)
G.开关、导线若干
H.待测金属丝R
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(均填器材前面的字母):电流表选___________;电压表选___________。
②该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值,要求电压从0开始变化,请将图丁所示实物电路图中所缺导线补全___________。
③实验测出电压表读数为U,电流表读数为I,金属丝横截面的直径为D,长度为L,则金属丝的电阻率为ρ=___________。(用D、L、U、I表示,单位均已为国际单位)
④任何实验都存在误差,本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项有___________
A.用游标卡尺测量金属丝长度时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表分压使得金属丝电阻的测量值和真实值相比偏小
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的偶然误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
16. 现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻(已知约为,约为)。
(1)第一组采用图甲所示电路。经过多次测量,他们记录了多组电流表示数和电压表示数,并在图中画出了图像。由图像乙可以得出,此干电池的电动势的测量值_____(保留三位有效数字),内阻的测量值_____(保留两位有效数字)。
(2)第二组在没有电压表的情况下,设计了如图丙所示的电路,完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻,记录多组电流表示数和电阻箱示数,画出图像。若图像斜率为,纵截距为,则干电池电动势_____内阻_____(用、表示)
17. 如图所示,一匝数匝的矩形线圈abcd在磁感应强度大小恒为的水平匀强磁场中以的转速绕垂直于磁场的轴匀速转动,所产生的交流电通过理想变压器T对一放置于水平粗糙金属导轨上质量、阻值的导体棒CD供电,金属导轨MN、PQ间的距离,其间有方向竖直向上,磁感应强度的匀强磁场,导体棒CD与水平金属导轨间的动摩擦因数,并在水平外力F作用下始终处于静止状态(F的大小和方向可以根据需要调整为水平向左或水平向右)。若矩形线圈的ab边长,bc边长,变压器原线圈匝数为,副线圈匝数可以通过滑动头P的上下滑动进行调节,不计金属导轨的电阻,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。
(1)从图示位置开始计时,求线圈abcd绕轴匀速转动时所产生的电动势e的表达式。
(2)若不计线圈abcd的电阻,调节变压器副线圈滑动头P的位置,使变压器原、副线圈匝数比,为使导体棒CD静止在导轨上,求施加在导体棒CD上外力F取值的最大值。
(3)若矩形线圈abcd阻值,调节滑动头P的位置,应使变压器原、副线圈的匝数比为多少时电流通过导体棒CD的电功率达到最大?且这个最大功率为多少?
18. 如图所示,两平行金属导轨弯折成角的两部分,导轨接有电动势,内阻的电源,定值电阻,导轨间距,导轨电阻忽略不计。导轨的竖直部分左侧有一根与其接触良好的水平放置的金属棒,在金属棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场(图中仅画出了一根磁感线),金属棒质量,电阻不计。已知导轨竖直部分与金属棒间的动摩擦因数(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),已知重力加速度,,。求:
(1)通过金属棒的电流大小;
(2)要使金属棒能处于静止状态,则所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少多大;
(3)若将竖直向上的匀强磁场以金属棒为轴,逆时针转动至与竖直方向成(此过程保证金属棒静止且与导轨接触良好),此时金属棒恰好处于静止状态,则磁感应强度可能为多大。
19. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第二、三象限内存在沿轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子以初速度自轴上的点射入电场,初速度方向与轴正方向的夹角,之后粒子经轴上的点进入第一象限,再经轴上的点进入第四象限,经过点时粒子的速度方向与初速度的方向相反。粒子进入第四象限后,恰好未返回匀强电场。已知点到点的距离为,电场强度大小为,不计粒子重力,,。求:
(1)粒子自点进入第一象限匀强磁场时速度与轴正方向的夹角;
(2)第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度大小的比值;
(3)粒子自第1次经过轴(点)到第3次经过轴的时间。
20. 如图所示,倾角为,间距为的两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘斜面上,上端接有一阻值的定值电阻。整个斜而有垂直斜面向上,磁感应强度的匀强磁场。有一质量,电阻的金属棒,从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,求:(取)
(1)当金属棒沿导轨向下运动的速度时,的加速度大小;
(2)金属棒沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率;
(3)若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中,流经电阻R上的电量为,求此过程中电阻R上产生的焦耳热。
桐乡市高级中学2025学年第一学期高二年级12月月考
物理学科试题卷(创新班)
Ⅰ选择题部分
一、单项选择(本题共10小题,共30分。每小题的四个选项中有且只有一个选项符合要求,选对得3分,多选、错选、漏选均不得分。)
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】C
【10题答案】
【答案】D
二、不定项选择(本题共3小题,共12分。每题中可能有多个正确答案,全部选对得4分,选对但是选不全得2分,选错、不选均不得分。)
【11题答案】
【答案】CD
【12题答案】
【答案】AC
【13题答案】
【答案】CD
Ⅱ非选择题部分
【14题答案】
【答案】(1)C (2)S
(3)e
【15题答案】
【答案】(1) ①. 51.20 ②. 4.650
(2) ①. ②. 欧姆调零 ③.
(3) ①. A ②. C ③. ④. ⑤. D
【16题答案】
【答案】(1) ①. 1.50 ②. 0.83
(2) ①. ②.
【17题答案】
【答案】(1)
(2)3N (3),50W
【18题答案】
【答案】(1)1A (2)2T
(3)1T或5T
【19题答案】
【答案】(1)
(2)4:1 (3)
【20题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
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