河南省南阳一中2022年秋高二第三次月考物理试题

试卷第1页，共7页 南阳一中2022 年高二年级第三次月考物理学科试题 命题人:周艳 常怡光 一、选择题：(本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8 小题，只 有一个选项符合题意；第9～12 小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4 分，选对而不全的得2 分， 错选或不选的得0 分) 1．下列说法正确的是（ ） A．磁场中某一点的磁感应强度等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F 与该导线的长度l、通过的 电流I 乘积的比值，即 F B Il  B．环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置。若将金属软弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过金属 软弹簧所包围面积的磁通量将增大 C．均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面且过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和 圆环在同一平面，圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流 D．粒子在磁场中不运动则一定不受力，运动则一定受力 2．如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B 的匀强有界磁场，EF 是其左边界，一面积为S 的n 匝圆 形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O 在EF 上，若线框以角速度ω绕EF 匀速转动，并从图示位 置开始计时，则（ ） A．t= 2 时，线框中的感应电流最大 B．t= 2  时，穿过线框的磁通量最大 C．线框中产生的交变电动势的最大值为nBS D．线框中产生的交变电动势的有效值为 2 4 nBS 3．如图所示，三条虚线代表电场方向未知的电场线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域 时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A．P 点的电势较高 B．带电粒子通过P 点时电势能较大 C．带电粒子通过P 点时动能较大 D．带电粒子通过P 点时加速度较大 4．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 试卷第2页，共7页 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 5．如图所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形 线圈M 相接，图中线圈N 与线圈M 共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径 M N R R  在磁场中垂直于 导轨放置一根导体棒ab，已知磁场垂直于导轨所在平面向外，欲使线圈N 有扩张的趋势，下列说法正确的 是（ ） A．导体棒可能沿导轨向左做加速运动 B．导体棒可能沿导轨向右做减速运动 C．导体棒可能沿导轨向左做减速运动 D．导体棒可能沿导轨向左做匀速运动 6．如图所示，正方形导线框abcd 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时 间t 的变化关系如图乙所示， 0  t 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。下列选项中能表示线框的ab 边 受到的安培力F 随时间t 的变化关系的是（规定水平向左为力的正方向） （ ） A． B． C． D． 试卷第3页，共7页 7．在如图所示的电路中，A1 和A2 是两个相同的灯泡。线圈L 的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下 列说法正确的是（ ） A．闭合开关S 时，A2 先亮，A1 逐渐变亮 B．闭合开关S 时，A1 和A2 同时亮 C．断开开关S 时，A2 闪亮一下再熄灭 D．断开开关S 时，流过A2 的电流方向向左 8．如图所示，P 点处有一粒子源，可以以不同的速率发射某种质量为m 、电荷量为q的带正电的粒子，粒 子沿纸面以与Pd 成30角的方向射入正方形匀强磁场区域abcd 内，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直 于纸面向里，正方形abcd 的边长为a ，P 点是cd 边的中点。不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下 列说法正确的是（ ） A．当粒子的速率大于2 Bqa m 时，粒子全部从ad 边离开磁场 B．当粒子的速率为2 5 qBa m 时，粒子从ab 边离开磁场 C．当粒子的速率为3 qBa m 时，粒子恰好从bc 边离开磁场 D．当粒子的速率由6 qBa m 变为10 qBa m 时，粒子在磁场中运动的时间变长 9． 如图甲所示， 理想变压器原、 副线圈的匝数比为1: 4， T R 为热敏电阻 （PTC） ， 其电阻随温度升高而增大， 0 R 为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的 是（ ） A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为  30 2 sin100 V u t   B．电压表V2 的示数为7.5V C． T R 处温度升高时，电压表V2 的示数增大 D． T R 处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大 10．1831 年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（如图甲所示） 。它是利用电磁感应原理制成 的，是人类历史上第一台发电机。如图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜 试卷第4页，共7页 片C、D 分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。若在圆盘下半周加匀强磁场，使铜盘转动，电阻R 中就有 电流通过。回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速 转动，CRD 平面与铜盘平面垂直，下列说法中正确的是（ ） A．铜片C 的电势比铜片D 的电势低 B．若铜盘转速增大为原来的2 倍，流过R 的电流增大为原来的2 倍 C．若磁感应强度变为原来的一半，则总的电功率将变为原来的一半 D．铜盘转动时电阻R 上电流方向为C—R—D 11．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向 的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N 为轨道的最 低点，则下列说法中正确的是（ ） A．两个小球到达轨道最低点的速度 N M v v  B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力 M N F F  C．小球第一次到达M 点的时间小于小球第一次到达N 点的时间 D．在电场和磁场中小球均能到达轨道的另一端最高处 12．如图，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN 和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存 在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上放有质量均为m、电阻均为R 的金属棒a、b、开始 时金属棒b 静止，金属棒a 获得向右的初速度v0，从金属棒a 开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动 的过程中，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（ ） A．a 做匀减速直线运动，b 做匀加速直线运动 B．最终两金属棒匀速运动的速度为 0 2 v C．金属棒a 产生的焦耳热为 2 0 4 mv D．a 和b 距离增加量为 0 2 2 mv R B L 二、实验题（本大题共2 小题，每空2 分，共18 分） 13．实验室要测量一金属棒的电阻率： （1）先用多用电表欧姆挡粗测金属棒阻值，下列关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_______ A．测量电阻时如果指针偏转角度过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的挡位，重新欧姆调零后测量； B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，会影响测量结果； 试卷第5页，共7页 C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开； D．测量电阻时不要用手接触表笔的金属杆。 （2）用多用电表粗测金属棒电阻约为10Ω；为了精确测定金属棒阻值，除待测金属棒Rx 外，实验室还备 有如下实验器材： A．电流表A1（内阻Rg=100Ω、满偏电流Ig=3mA） B．电流表A2（内阻约为0.4Ω、量程为0.6A） C．定值电阻R0=900Ω D．滑动变阻器R（5Ω、2A） E.干电池组（6V、0.05Ω） F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器 ①如图，用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm； ②实验中需要改装电压表，应选用电流表___________（填“A1”或“A2”） ③请根据提供的器材，设计一个实验电路，将电路图画在方框内并标明器材代号，要求尽可能多测几组数 据，精确测量金属棒的阻值。___________ ④若实验测得电流表A1 示数为I1，电流表A2 示数为I2，则金属棒电阻的表达式为RX=___________（用I1、 I2、R0、Rg 表示） 14．某同学手边没有电流表，有一个电压表（量程0~5V，内阻为5×103Ω） ，电池（电动势为8V、内阻为 10Ω） 、总电阻足够大的滑动变阻器R0。他利用以上器材制成一个可以直接测量电阻的欧姆表，如图甲所示。 图乙是电压表的刻度盘。 试卷第6页，共7页 （1）图甲中，d 为___________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）测量外电阻的阻值之前，需要调零。按正确的操作，调零时，R0 接入电路的阻值是___________Ω； （3）现对电压表刻度重新赋值，则4V 处应标注___________Ω； （4）该同学发现改装后的欧姆表如果去测量几十欧的电阻很不精确，此时需要对该欧姆表进行改进。以下 改进措施中最合理的是___________； A．电源换成电动势E=10V 的电池 B．电源换成电动势E=6V 的电池 C．用一个50Ω的电阻与电压表并联 D．用一个50Ω的电阻与电压表串联 三、计算题（本大题共4 小题，共44 分） 15(10 分） ．如图所示，长L1=1.0m，宽L2=0.50m 的矩形导线框，质量为m=0.20kg，电阻R=2.0Ω，其正下 方有宽为H（H>L2） ，磁感应强度为B=1.0T，垂直于纸面向外的匀强磁场．现在，让导线框从下边缘距磁 场上边界h=0.70m 处开始自由下落，当其下边缘进入磁场，而上边缘未进入磁场的某一时刻，导线框的速 度已经达到了一个稳定值．求：⑴导线框上边缘刚进入磁场时的速度大小v；⑵从开始下落到导线框下边缘 到达磁场下边界过程中，导线框克服安培力做的功W． 试卷第7页，共7页 16 （10 分） ． 如图所示， 电源电动势E=12V， 内阻r=5Ω， 滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω， 定值电阻R2=20Ω， R3=5Ω，R4=10Ω，电容器的电容C=30μF．开关S 闭合电路稳定后，求： （1）滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端的过程中，通过R4 的电量； （2）电源的最大输出功率． 17（12 分） ．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外 接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规 律如图乙所示．求： （1）线圈中的感应电流的大小和方向； （2）电阻R 两端电压及消耗的功率； （3）前4s 内通过R 的电荷量． 18 （12 分） ． 如图所示， 在平面直角坐标系xOy 的第二象限内有平行于y 轴的匀强电场， 方向沿y 轴负方向． 在 第一、 四象限内有一个圆， 圆心O′坐标为(r， 0)， OQ 为直径， 圆内有方向垂直于xOy 平面向里的匀强磁场． 一 质量为m、电荷量为q 的带正电的粒子(不计粒子所受的重力)，从P(－2h，h)点，以大小为v0 的速度沿平行 于x 轴正方向射入电场，通过坐标原点O 进入第四象限，又经过磁场从x 轴上的Q 点离开磁场．求： （1）电场强度E 的大小； （2）圆内磁场的磁感应强度B 的大小； （3）带电粒子从P 点进入电场到从Q 点射出磁场的总时间t．