河北省邢臺(tái)市五岳聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試卷

2023—2024學(xué)年高二（上）第三次月考物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選擇性必修第二冊。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖甲所示，把小燈泡與教學(xué)用發(fā)電機(jī)相連接，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)線圈在兩磁極之間轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，小燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A.t=0時(shí)刻，線圈位于中性面B.t=0.01s時(shí)，穿過線圈的磁通量的變化率為零C.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量的變化率最大D.若加大線圈的轉(zhuǎn)速，則小燈泡的亮度變暗2.如圖所示，a、b、c為三根與紙面垂直固定長直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，bc沿水平方向，導(dǎo)線中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，則導(dǎo)線a受到的安培力方向（）A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向左 D.水平向右3.在學(xué)校食堂就餐刷卡時(shí)，聽到“嘀”聲音，表示刷卡成功。餐卡內(nèi)部有由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路。刷卡時(shí)，讀卡機(jī)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波，IC卡內(nèi)的LC振蕩電路產(chǎn)生電諧振，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。若某時(shí)刻線圈產(chǎn)生的磁場方向和電容器內(nèi)的電場方向如圖所示，下列說法正確的是（）A.該時(shí)刻電容器正在放電 B.電路中電流正在增大C.線圈中的磁場能正在增大 D.電容器內(nèi)的電場強(qiáng)度正在增大4.如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈的匝數(shù)為10，電流表A可看作理想電流表。下列說法正確的是（）A.1min內(nèi)電流方向改變30次 B.時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大C.t=0.5s時(shí)交流電流表示數(shù)為零 D.線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為2V5.“西電東送”就是把煤炭、水能、風(fēng)能資源豐富的西部省區(qū)的能源轉(zhuǎn)化成電力資源，輸送到電力緊缺的東部沿海地區(qū)。遠(yuǎn)距離輸電的電路示意圖如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器且都有一個(gè)線圈可調(diào)，發(fā)電廠輸出電壓恒定，升壓變壓器和降壓變壓器之間輸電線的總電阻R不變。在用電高峰期，用戶耗電量的增大導(dǎo)致實(shí)際用戶電壓偏低，下列方案能使用戶電壓恢復(fù)并且能使輸電線上消耗的功率減小的方案是（）A.僅將P1上調(diào)一點(diǎn) B.僅將P2上調(diào)一點(diǎn)C.將P1、P2都下調(diào)一點(diǎn) D.將P1上調(diào)一點(diǎn)、P2下調(diào)一點(diǎn)6.一個(gè)LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L，電容器的電容為C，電路的振蕩周期為T。從電容器上電壓達(dá)到最大值Um開始計(jì)時(shí)，在時(shí)間內(nèi)，電路中的平均電流為（）A. B. C. D.7.轉(zhuǎn)速傳感器用來檢測齒輪旋轉(zhuǎn)速度，為汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)齒輪從圖甲中位置開始計(jì)時(shí)，0~0.2s內(nèi)車載電腦顯示的電流信號(hào)如圖乙所示，該齒輪共有12個(gè)凸齒。下列說法正確的是（）A.齒輪的轉(zhuǎn)速為5r/sB.齒輪的旋轉(zhuǎn)周期為2.4sC.t=0.1s時(shí)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率最大D.0.05s~0.15s內(nèi)，感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率先變大后變小二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖如圖甲所示，預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路，當(dāng)車輛靠近地感線圈時(shí)，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測器將該信號(hào)發(fā)送至車牌識(shí)別器，從而向閘機(jī)發(fā)送起桿或落桿指令。某段時(shí)間振蕩電路中的電流一時(shí)間關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列有關(guān)說法正確的是（）A.t1時(shí)刻電容器兩端的電壓為零B.時(shí)間內(nèi)，線圈的磁場能逐漸增大C.汽車靠近線圈時(shí)，振蕩電流的頻率變小D.t3~t4時(shí)間內(nèi)，汽車正在靠近地感線圈9.如圖所示，間距為L的光滑平行直導(dǎo)軌傾斜固定放置，導(dǎo)軌平面的傾角為導(dǎo)軌上端接有阻值為R的定值電阻。垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場的邊界均垂直于導(dǎo)軌，兩個(gè)磁場的寬度均為d，磁場Ⅰ的下邊界與磁場Ⅱ的上邊界間的距離也為d。質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，離磁場Ⅰ上邊界的距離為2d，由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場時(shí)的速度相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，則（）A.金屬棒出磁場Ⅰ時(shí)的速度大小為B.金屬棒通過磁場Ⅰ的過程中，通過電阻R的電荷量為C.金屬棒通過磁場Ⅱ的過程中，金屬棒克服安培力做的功與電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.金屬棒通過兩個(gè)磁場過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為10.如圖所示，利用一內(nèi)阻不計(jì)的交流發(fā)電機(jī)通過理想變壓器向定值電阻、供電。已知發(fā)電機(jī)線圈的匝數(shù)為N，面積為S，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，所在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的示數(shù)分別為I、U，則（）A.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值B.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電壓有效值為C.若發(fā)電機(jī)線圈的角速度變?yōu)?，則電壓表V的示數(shù)變?yōu)镈.若發(fā)電機(jī)線圈的角速度變?yōu)椋瑒t電流表A的示數(shù)變?nèi)?、非選擇題：共54分。11.把被測的力學(xué)量（如位移、力、速度等）轉(zhuǎn)換成電容變化進(jìn)而轉(zhuǎn)變成電信號(hào)變化的傳感器稱為電容傳感器。如圖所示，當(dāng)開關(guān)S從“1”撥到“2”時(shí)，由線圈L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，當(dāng)被測物體在左、右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，電容器的電容發(fā)生變化，振蕩電流的頻率發(fā)生變化。當(dāng)被測物體向左移動(dòng)時(shí)，電容器的電容___________，振蕩電流的頻率___________；某瞬間，電容器正在充電，則線圈的自感電動(dòng)勢正在___________。（均填“增大”或“減小”）12.力敏電阻被廣泛應(yīng)用于汽車電子、醫(yī)療設(shè)備以及工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域。為了研究現(xiàn)有一可視為純電阻的力敏電阻（型號(hào)FSR408）的電阻值隨著表面所受壓力的變化而變化的情況，新華中學(xué)課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，已知該力敏電阻的電阻值在100Ω~3000Ω之間變化。除了型號(hào)為FSR408的力敏電阻外，興趣小組現(xiàn)有的器材還有：直流電源E（電動(dòng)勢約6V，內(nèi)阻約為1Ω）；電壓表（量程為6V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表（量程為15V，內(nèi)阻約為5kΩ）；電流計(jì)（量程為3mA，內(nèi)阻為11Ω）；滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為10Ω，額定電流為3A）；滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為1kΩ，額定電流為0.5A）；開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中要求盡量減小誤差，應(yīng)保證電表在測量時(shí)其最大示數(shù)超過量程的一半，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇____（填“R1”或“R2”），電壓表應(yīng)選擇____（填“”或“”）。（2）為了在實(shí)驗(yàn)中使電流計(jì)符合實(shí)驗(yàn)要求，需要給電流計(jì)____（填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)阻值為____Ω的定值電阻，就可以將該電流計(jì)改裝為量程36mA的電流表。（3）使用該電路測量時(shí)，由于電壓表不是理想電表，因此測量值____（填“大于”或“小于”）真實(shí)值。（4）已知力敏電阻（型號(hào)FSR408）的電阻值隨著表面所受壓力的增大而減小。實(shí)驗(yàn)中先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至左端，再閉合開關(guān)S1，在給該力敏電阻施加較大的壓力時(shí)，開關(guān)S2需要處于____（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。移動(dòng)滑片P至合適位置，若此時(shí)電壓表示數(shù)為量程的三分之二，電流表示數(shù)為量程的四分之三，則此時(shí)力敏電阻對(duì)應(yīng)的阻值為____Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。13.如圖甲所示，某建筑物的入口為自動(dòng)感應(yīng)門，門框上沿中央安裝有傳感器。其工作原理如圖乙所示，O為傳感器位置，虛線圍成的矩形是傳感器的感應(yīng)范圍。當(dāng)人或物體在感應(yīng)范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)門立即以的加速度勻加速開門，而后立即以同樣大小的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)門的速度剛好為零時(shí)門完全開啟（門打開后，保持打開狀態(tài)不變，直到設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有人或物體在感應(yīng)范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)關(guān)閉）。已知每扇門的寬度為OA是感應(yīng)范圍的軸線。（1）求門在開啟過程中最大運(yùn)動(dòng)速度的大小；（2）當(dāng)某人以的速度沿AO走向感應(yīng)門，該人進(jìn)門時(shí)入口寬度（每扇門各自移動(dòng)了1m），求AO的長度y。14.如圖所示，一個(gè)直徑為D的半圓形線框，從上往下看，以ab為軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里（與ab垂直）的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。M和N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線框電阻為R0，摩擦和其他部分的電阻均不計(jì)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。求：（1）線框轉(zhuǎn)過時(shí)間內(nèi)外力做的功；（2）理想電流表的示數(shù)I。15.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，y軸左側(cè)所有空間分布著水平向右勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)所有空間分布著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，某時(shí)刻有一帶正電的粒子以初速度沿平行于