1、2021-2022学年度第二学期高二分层班5月月考卷物理试题第I卷（选择题 48分）一、单选题（本大题共8小题 每小题4分， 满分32分）1. “小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作下列说法正确的是（ ）A. “小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号B. 麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出蓝牙信号C. “小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象D. 麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领【答案】D2
2、. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列图中能正确表示线圈中感应电流变化的图像是（ ）A. B. C. D. 【答案】A3. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打
3、到靶上的点记为P点则（）A. M处的电势高于N处的电势B. 增大M、N之间的加速电压可使P点右移C. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外D. 减小偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移【答案】B4. 如图所示，三根长为的平行长直导线的横截面在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。电流大小均为，其中、电流在处产生的磁感应强度的大小均为，导线位于水平面处于静止状态，则导线受到的静摩擦力是（）A. ，水平向左B. ，水平向右C. 0D. ，水平向左【答案】B5. 如图所示，直角三角形内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知，O为中点。两个带异种电荷的粒子从O点以相同的速度沿垂
4、直方向射入磁场，向左偏转的粒子恰好没有从边射出磁场，向右偏转的粒子恰好从B点射出磁场，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，则正，负粒子的比荷之比为（）A. B. 2：1C. 3：1D. 【答案】C6. 如图 1所示，水平地面上有一边长为 L 的正方形 ABCD 区域，其下方埋有与地面平行的金属管线。为探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈 P 在地面探测。如图 2 所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈 P 在直线 AC 上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有
5、感应电流。将线圈 P 静置于 B 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线 BD 成45角时，线圈中感应电流消失。由上述现象可以推测（）A. 金属管线中的电流大小和方向一定不变B. 线圈 P 在 D 处，P 中一定没有感应电流C. 电流金属管线沿 AC 走向，埋覆深度为 LD. 电流金属管线沿 BD 走向，埋覆深度为 L【答案】C7. 如图所示，理想变压器输入电压为（V），原、副线圈的匝数之比为n1n2=101，各电表均为理想电表，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，若电阻R1、R2消耗的功率相同，则（） A. 电压表V2的读数
6、为22VB. U1 I1=U2I2C R1R2=1001D. 若只增大R2，电压表V1、V2的读数均不变【答案】C8. 如图所示电路中，a、b、c、d为四个完全相同的电阻，端接电压恒定的正弦交流电，滑片P处于变压器右侧线圈的中点时，通过a、b、c、d四个电阻的电流都为I，当滑片P处于变压器右侧线圈的最下端时，通过电阻a的电流为（）A. B. C. D. 【答案】C二、多选题（本大题共4小题 每小题4分， 满分16分）9. 在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电
7、流强度沿x轴正方向，大小为I已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则（ ）A. 金属导体的前侧面电势较低B. 金属导体的电阻为C. 自由电子定向移动的速度大小为D. 磁感应强度的大小为【答案】AD10. 如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环能摆到右侧最高点b，不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中（）A. 感应电流方向一直是逆时针B. 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针C. 圆环所受安培力方向始终沿水平方向
8、D. 圆环所受安培力方向始终与圆环速度方向相反【答案】BC11. 如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE（由细软导线制成）挂在两固定点A、D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度（相对圆心O）从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（）A. 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针B. 在C从A点沿圆弧移动到图中ADC=30位置的
9、过程中，通过导线上C点的电量为C. 当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最小D. 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为【答案】ABC12. 如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n21：10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为4，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3：n410：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其他因素的影响，则（）A. T1的副线圈两端电压的最大值为2020VB. T2的原线圈两端的电压为2000VC. 输
10、电线上损失的电功率为100WD. T1的原线圈输入的电功率为10.1kW【答案】BCD第II卷（非选择题）三、实验题（本大题共2小题，共15分）13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。（1）原线圈中接入的电源是_；A.接入电压为220V交流电源B.接入学生电源12V以下直流输出端C.接入学生电源12V以下交流输出端（2）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表：Ua/V2.803.804.905.90Ub/V6.008.029.9812.00根据测量数据可判断原线圈匝数为_匝。（填“400”或“800”）（3）一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为40
11、0匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.90V，据此可知电压比与匝数比并不相等，主要原因是_（至少说出两个原因）。【答案】 . C . 800 . 有漏磁、铁芯发热14. 现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻随酒精气体浓度的增加而减小，规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”。提供的器材有：A.二氧化锡半导体型酒精传感器B.直流电源（电动势为，内阻不计）C.电压表（量程为，内阻非常大，作为浓度表使用）D.电阻箱（最大阻值为）E.定值电阻（阻值为）F.定值电阻（阻值为）G.单刀双掷开关一个，导线若
12、干（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线_；（2）电路中R应选用定值电阻_（填“”或“”）；（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向_（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应刻度线标记为_；逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”；将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。【答案】 . . . c . 0.2四、计算题（本大题共3小题， 满分37分）15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、三象限内存在着沿y轴正方向的有界匀强电场，宽度为d。在第一、四象限内有一个半径为
13、R的圆形区域，圆心O的坐标为（R，0），圆形区域内存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子以初速度v0从A点沿半径方向垂直射入匀强磁场，粒子恰好通过坐标原点O进入匀强电场，粒子射出电场时的速度大小为2v0。已知OA与x轴之间的夹角=60，粒子重力不计，求（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）匀强电场的电场强度E的大小；（3）粒子从A点进入磁场到从电场中射出的总时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）带电粒子运动轨迹如图所示设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，则由几何关系得由牛顿第二定律得联立解得（2）带电粒子从O点垂直进入匀强电场，做类平抛
14、运动，有d=v0t1qE=mavy=at1又联立解得（3）带电粒子在磁场运动的周期为轨迹所对应的圆心角为=60带电粒子在磁场中运动的时间为带电粒子运动的总时间联立解得16. 如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为L=0.5m，接在两导轨间的电阻为R=3，在导轨的中间矩形区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一质量为m=0.2kg、有效电阻为r=6的导体棒从距磁场上边缘d=2m处由静止释放，在磁场中运动了一段距离加速度变为零，然后再运动一段距离离开磁场，磁场区域的长度为4d，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直。
15、不计导轨的电阻，取g=10m/s2。求：(1)导体棒刚进入磁场时导体棒两端的电压U0；(2)导体棒通过磁场的过程中，导体棒产生的焦耳热Q；(3)求导体棒从开始运动到离开磁场经历的时间t。【答案】(1)；(2)J；(3)【详解】(1)导体棒从静止下滑d的过程中，由动能定理得运动导体棒相当于电源，导体棒两端电压即路端电压(2)当加速度为零时，速度达到最大值v1，由受力平衡由能量守恒定律，产生的总焦耳热等于机械能减少量导体棒产生热量(3)从开始运动到进入磁场历时t1从进入磁场到离开磁场历时t217. 三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程。水利枢纽的主要任务包括防洪、发电
16、、航运三方面。在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量即26台发电机组同时工作时的总发电功率P1.4107kW，年平均发电量约为W8.41010kWh，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面。（重力加速度g取10 m/s2）阅读上述资料，解答下列问题：(1)请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量；(2)若26台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，输电功率P14.5106kW，采用超高压输电，已知输电线总电阻为4 ，发电机输出的电压约为U118 kV，输电线上损耗的功率为输送电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数之比n1n2和降压变压器原线圈两端的电压U3。【答案】(1)(2)9.6天；(3)3：100；【详解】(1)远距离输电的原理图(2)根据W=Pt可得每台发电机组平均年发电时间(3)升压变压器的初级电流 导线的功率损失解得I2=7.5103A 升压变压器匝数比为 降压变压器原线圈两端的电压