【文档说明】安徽省池州市东至县第二中学2020-2021学年高二下学期4月期中考试物理试题含答案.doc,共(17)页,1.365 MB,由小赞的店铺上传
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东至二中2020-2021学年第二学期高二年级期中考试物理学科测试卷一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1—8题只有一个选项正确;9—12题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分。有选错的得0分。)1.如图所示灯AL,BL完全相同,带铁芯
的线圈L的电阻可忽略。则()A.S闭合瞬间,AL,BL都不立即亮B.S闭合瞬间,AL不亮,BL立即亮C.S闭合的瞬间,AL,BL同时发光,接着AL变暗,BL更亮,最后AL熄灭D.稳定后再断开S的瞬间,BL熄灭,AL比BL(原先亮度)更亮2.图甲为理想变压器,其
原、副线圈的匝数比为3:1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,图中tR为热敏电阻,1R为定值电阻。下列说法正确的是()A.交流电压u的表达式()36sin100Vut=B.变压器原、副线圈中的电流之比为1:3C.变压器
输入、输出功率之比为1:3D.tR处温度升高时,电压表示数变大3.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2,当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则()A.原、副线面的匝数之比
为7:1B.原、副线圈的匝数之比为6:1C.此时灯泡L1和L2的功率之比为7:1D.此时灯泡L1和L2的功率之比为6:14.电荷量分别为+3Q、+Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点,如图所示,C、D两点将AB连线三等分。将一正点电荷q从C点沿直线移动到D点
的过程中,下列说法正确的是()A.q受到的电场力一直在减小B.q受到的电场力先增大后减小C.电场力对q先做负功后做正功D.q的电势能先减小后增大5.如图所示,MPQN是边长为L和2L的矩形,由对角线MQ、NP与MN、PQ所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相
等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN。设导线框中感应电流为i且逆时针流向为正。若0t=时右边框与MN重合,1tt=时右边框刚好到G点,则右边框由MN运动到PQ的过程中,下列it−图像正确的是()A.B.C.D.6.如图所示,一平行金属
轨道平面与水平面成θ角,两轨道宽为L,上端用一电阻R相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,达到最大高度h后保持静止。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电
阻均忽略不计。关于上滑过程,下列说法正确的是()A.通过电阻R的电量为sinBLhRB.金属杆中的电流方向由b指向aC.金属杆克服安培力做功等于2012mvmgh−D.金属杆损失的机械能等于电阻R产
生的焦耳热7.如图所示,一质量为m、长度为L的通有恒定电流I的导体棒处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度与时间的关系式为Bkt=(k为大于零的常数,取竖直向上为正方向),导体棒与竖直导轨间的动摩擦因数为,重力加速度为g。当0t=时,导体棒由静止释放,向下运动的过程中始终与导轨良好接触且水平
,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且磁场空间和墙面均足够大,则导体棒的最大速度mv为()A.2mgkLIB.24mgkLIC.22mgkLID.22mgkLI8.如图,x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的
匀强磁场,方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场,并都从P点离开磁场,OP=12h。则甲、乙两粒子比荷的比值为(不计重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.32:41B.56:41C.64:41D.41:289.如图甲所示,单匝矩
形线框在匀强磁场B中,绕与磁场B垂直的轴OO'匀速转动。已知线框电阻R,转动周期T,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图,如图乙所示。则下列说法正确的是()A.2T时刻,线框平面与中性面垂直B.感应电流的有效值为m
2RTC.4T到34T过程中,线框中平均感应电动势为零D.线框转动一周,线框中产生的热量为22m2RT10.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为10:1,原线圈两端接有一正弦式交变电源,R为负载电阻电
压表V和电流表A2的示数分别为200V、0.5A,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.变压器原线圈两端电压的峰值为200VB.电流表A1的示数为0.05AC.电源输出的电功率为1WD.负载电阻R的阻值为40Ω11.如图甲所示,abcd
是匝数为50匝、边长为20cm、总电阻为1.0Ω的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直向里的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t发生周期性变化,变化关系如图乙所示。不考虑线圈各边电流之间的相互作用,以下说法中正确的是()A.在t=1.0s时,导线圈产生的感应电流大小为4.0AB.在t=2.5s时
,导线圈ab边受到的匀强磁场对它的安培力方向垂直ab边指向导线圈外侧C.导线圈中产生的是直流电D.在一个周期内,导线圈内电流的有效值为22A12.如图所示,长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导
轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的定值电阻,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,两根质量均为m的金属棒MN、PQ垂直放在导轨上,两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,导轨电阻不计,给金属棒MN施加一个水平向左的恒力,当金属棒
MN刚要离开导轨时,加速度恰好为零,此时PQ刚好要滑动,两金属棒接入电路中的电阻均为R,此过程通过金属棒PQ的电量为q,在金属棒MN从开始运动到离开导轨的过程中,下列说法正确的是()A.拉力大小为2Fmg=
B.金属棒MN刚要离开导轨时速度大小为223mgRBLC.金属棒MN在导轨上运动的距离2qRBLD.回路中产生的焦耳热为232244692mgqRmgRBLBL−三、实验题(共2小题,6+8=14分)13.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金
的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。(1)由图读得圆柱体的直径为___________mm,长度为___________cm。(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端
之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U等字母表示的电阻率的关系式为=___________。14.一块电压表的刻度线清楚,但刻度上的数字模糊不清。某同学为了测定该电压表的内阻,除了待测电压表之
外,实验室提供的器材如下:A.电流表(量程为1mA)B.变阻箱0(09999.9Ω)RC.滑动变阻器1R(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)D.滑动变阻器2R(最大阻值为500Ω,额定电流为0.5mA)E.电源(电动势为9V,
内阻约为1Ω)F.开关一个,导线若干。(1)采用如图甲所示的实验电路,选用的滑动变阻器为________(填“1R”或“2R”)。(2)连接好实验电路,在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到________(填“a”或“b”)端,电阻箱的阻
值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱。使电压表指针满偏,记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。(3)保持电压表的指针满偏,调节滑动变阻器、电阻箱的阻值,记录多组实验数据,绘出的1IR−图像如图乙所示。则该电压表的量程为____________,内阻为________
___。四、计算题(共3小题,12+12+14=38分)15.某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为200kW,输出电压为500V,输电导线的总电阻为10,导线上损耗的电功率为4kW,该村的用电电压是220V。(1)输电电路如图
所示,求升压、降压变压器各自的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为140kW则该村还可以装“220V40W”的电灯多少盏?16.水平方向,一个边长为L的正方向导线线框位于水平面内,在拉力作用下,线
框从磁场的左边缘由静止开始向右做匀加速直线运动,t=T时线框刚好完全进入磁场,此时线框中感应电流为I,求:(1)线框匀加速运动的加速度大小;(2)线框的电阻R;(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。17.如图甲,平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、P
Q相距为L,M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好,与导轨最左端的距离为d,并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连,棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab,当支柱受到棒的压力为零时,会自动撤去。t=0
时刻起,垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化,当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动,此后磁感应强度保持不变,并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中,流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质量均为m,重力加速度为g,不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以
及细线和滑轮的质量。求:(1)棒ab刚开始运动的时刻t0;(2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小;(3)棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。东至二中2020-2021学年第二学期高二年级期中
考试物理学科测试卷答案版一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1—8题只有一个选项正确;9—12题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分。有选错的得0分。)1.如图
所示灯AL,BL完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则()A.S闭合瞬间,AL,BL都不立即亮B.S闭合瞬间,AL不亮,BL立即亮C.S闭合的瞬间,AL,BL同时发光,接着AL变暗,BL更亮,最后AL熄灭D.稳定后再断开S的瞬间,BL熄灭,AL比BL(原先亮度)更亮【答案】C2.
图甲为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为3:1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,图中tR为热敏电阻,1R为定值电阻。下列说法正确的是()A.交流电压u的表达式()36sin100Vut=B.变压器原、副线圈中的电流之比为1:3C
.变压器输入、输出功率之比为1:3D.tR处温度升高时,电压表示数变大【答案】B3.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2,当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则()A.原、副线面的匝数之比为7:1B.原、副线圈的匝数之比为6:1
C.此时灯泡L1和L2的功率之比为7:1D.此时灯泡L1和L2的功率之比为6:1【答案】B4.电荷量分别为+3Q、+Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点,如图所示,C、D两点将AB连线三等分。将一正点电荷q从C点沿直线
移动到D点的过程中,下列说法正确的是()A.q受到的电场力一直在减小B.q受到的电场力先增大后减小C.电场力对q先做负功后做正功D.q的电势能先减小后增大【答案】D5.如图所示,MPQN是边长为L和2L的矩形,由对角线MQ、NP与MN、PQ所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向
相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN。设导线框中感应电流为i且逆时针流向为正。若0t=时右边框与MN重合,1tt=时右边框刚好到G点,则右边框由MN运动到PQ的过程中,下列it−图像正确的是
()A.B.C.D.【答案】B6.如图所示,一平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道宽为L,上端用一电阻R相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,达到最大高度h后保持静止。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直
且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。关于上滑过程,下列说法正确的是()A.通过电阻R的电量为sinBLhRB.金属杆中的电流方向由b指向aC.金属杆克服安培力做功等于2012mvmgh−D.金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热【答案】A
7.如图所示,一质量为m、长度为L的通有恒定电流I的导体棒处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度与时间的关系式为Bkt=(k为大于零的常数,取竖直向上为正方向),导体棒与竖直导轨间的动摩擦因数为,重力加速度为g。当0t=时,导体棒
由静止释放,向下运动的过程中始终与导轨良好接触且水平,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且磁场空间和墙面均足够大,则导体棒的最大速度mv为()A.2mgkLIB.24mgkLIC.22mgkLID.22mgkLI【答案】
D8.如图,x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场,并都从P点离开磁场,OP=12h。则甲、乙两粒子比荷的
比值为(不计重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.32:41B.56:41C.64:41D.41:28【答案】C9.如图甲所示,单匝矩形线框在匀强磁场B中,绕与磁场B垂直的轴OO'匀速转动。已知线框电阻R,转动周期T,穿过线框的磁通
量Φ与时间t的关系图,如图乙所示。则下列说法正确的是()A.2T时刻,线框平面与中性面垂直B.感应电流的有效值为m2RTC.4T到34T过程中,线框中平均感应电动势为零D.线框转动一周,线框中产生的热
量为22m2RT【答案】ABD10.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为10:1,原线圈两端接有一正弦式交变电源,R为负载电阻电压表V和电流表A2的示数分别为200V、0.5A,所有电表均为理想电表。下
列说法正确的是()A.变压器原线圈两端电压的峰值为200VB.电流表A1的示数为0.05AC.电源输出的电功率为1WD.负载电阻R的阻值为40Ω【答案】BD11.如图甲所示,abcd是匝数为50匝、边长为20cm、总电阻为1.0Ω的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直
向里的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t发生周期性变化,变化关系如图乙所示。不考虑线圈各边电流之间的相互作用,以下说法中正确的是()A.在t=1.0s时,导线圈产生的感应电流大小为4.0AB.在t=2.5s时,导线圈ab边受到的匀强磁场对它的安培力
方向垂直ab边指向导线圈外侧C.导线圈中产生的是直流电D.在一个周期内,导线圈内电流的有效值为22A【答案】BD12.如图所示,长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的定值电阻,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,两根质量
均为m的金属棒MN、PQ垂直放在导轨上,两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,导轨电阻不计,给金属棒MN施加一个水平向左的恒力,当金属棒MN刚要离开导轨时,加速度恰好为零,此
时PQ刚好要滑动,两金属棒接入电路中的电阻均为R,此过程通过金属棒PQ的电量为q,在金属棒MN从开始运动到离开导轨的过程中,下列说法正确的是()A.拉力大小为2Fmg=B.金属棒MN刚要离开导轨时速度大小为223mgRBLC.金属棒MN在导轨上运动的距离2qRBLD
.回路中产生的焦耳热为232244692mgqRmgRBLBL−【答案】BD三、实验题(共2小题,6+8=14分)13.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测
量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。(1)由图读得圆柱体的直径为___________mm,长度为___________cm。(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电
压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U等字母表示的电阻率的关系式为=___________。【答案】(1).1.844(2).4.240(3).24DUIL14.一块电压表的刻度线清楚,但刻度上的数
字模糊不清。某同学为了测定该电压表的内阻,除了待测电压表之外,实验室提供的器材如下:A.电流表(量程为1mA)B.变阻箱0(09999.9Ω)RC.滑动变阻器1R(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)D.滑动变阻
器2R(最大阻值为500Ω,额定电流为0.5mA)E.电源(电动势为9V,内阻约为1Ω)F.开关一个,导线若干。(1)采用如图甲所示的实验电路,选用的滑动变阻器为________(填“1R”或“2R”)。(2)连接好实验电路
,在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到________(填“a”或“b”)端,电阻箱的阻值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱。使电压表指针满偏,记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。(3)保持电
压表的指针满偏,调节滑动变阻器、电阻箱的阻值,记录多组实验数据,绘出的1IR−图像如图乙所示。则该电压表的量程为____________,内阻为___________。【答案】(1).1R(2).a(3).3V(4).6kΩ四、计算题(共3小题,12+12+14=38分)15.某村在较远的地方建立
了一座小型水电站,发电机的输出功率为200kW,输出电压为500V,输电导线的总电阻为10,导线上损耗的电功率为4kW,该村的用电电压是220V。(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器各自的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为140kW则该村还可以装“220V4
0W”的电灯多少盏?【答案】(1)1:20;490:11;(2)140016.水平方向,一个边长为L的正方向导线线框位于水平面内,在拉力作用下,线框从磁场的左边缘由静止开始向右做匀加速直线运动,t=T时线框刚好完全进入磁场,此时线框中感应电流为I,求:(1)线框匀加速运动的加速度大小
;(2)线框的电阻R;(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。【答案】(1)线框匀加速运动的加速度大小为22LT;(2)线框的电阻为22BLTI;(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系为
111(0)BILFttTT=。17.如图甲,平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L,M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好,与导轨最左端的距离为d,并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连,棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab
,当支柱受到棒的压力为零时,会自动撤去。t=0时刻起,垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化,当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动,此后磁感应强度保持不变,并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中,流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质
量均为m,重力加速度为g,不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。求:(1)棒ab刚开始运动的时刻t0;(2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小;(3)棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。【答案】(1)2200BLdtmgR=;(2)22
0mgRvBL=;(3)3224400mgqRmgRQBLBL=−