河南省鹤壁市山城区综合高中2019-2020学年高二3月线上考试物理试卷 13页

‎2021 届高二年级下学期全体学生居家测试一·物理试卷 测试要求：‎ ‎1、严格要求自己，身穿校服，参加测试；‎ ‎2、诚信测试，认真作答。测试开始前，做好测试准备，将桌面收拾干净不留书籍；‎ ‎3、测试时间开始后，才能答题，时间结束立即停止答卷，把答题卷交与家长拍照上传；‎ ‎4、保持答题卷整洁，在规定答题区域进行答题。‎ 一．单选题（每题 4 分，共 32 分）‎ 1. 如图所示，某电器内的部分电路，C 为电容器，L 为电感器，下列说法正确的是（ ）‎ A. 当输入端输入直流电时，输出端无输出 B. 当 C 为电容较小的电容、L 为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时， 输出端几乎无输出 C. 当 C 为电容较大的电容、L 为自感系数较大的电感器、输入端只输入高频交流电时， 输出端几乎无输出 D. 当 C 为电容较大的电容、L 为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时， 输出端几乎无输出 2. 如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线 b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是（ ）‎ A. 线圈先后两次转速之比为 3：2‎ A. 在图中 t＝0 时刻穿过线圈的磁通量为零 B. 交流电 a 的瞬时值为 u＝10sin5πtV ‎20‎ C. 交流电 b 的最大值为 V ‎3‎ 2. 一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈的匝 数比为 n1：n2，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 K = 1‎ ‎9‎ ‎‎ ‎，则（ ）‎ A．U＝66V n1：n2＝3：1‎ B．U＝22V n1：n2＝2：1‎ C．U＝66V n1：n2＝2：1‎ D．U＝22V n1：n2＝3：1‎ 1. 如图所示，光滑水平面上放一边长为 ‎‎ ‎2 3 l ‎3‎ ‎的正三角形金属框 abc，有界匀强磁场的方 向竖直向下，磁场区域的宽度为 l ．金属框 bc 边与磁场边界平行，d 为 bc 边的中点，在 ‎2‎ 水平外力作用下沿 da 方向水平匀速穿过磁场区域。当顶点 a 到达磁场左边界开始计时， 规定感应电流方向沿 abca 为正，则从线框的顶点 a 进入磁场开始到 bc 边离开磁场的过程中，下列图象能够表示金属框中电流变化的是（ ）‎ A． B．‎ C． D． ‎ 1. 如图所示。空间存在垂直纸面向里的、磁感应强度为 B 的匀强磁场和方向竖直向上的、场强为 E 的匀强电场。现有一个带电小球在上述磁场和电场中做半径为 R 的匀速圆周运动，重力加速度为 g。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 该小球可能带正电，也可能带负电 B. 该小球的运动可能是逆时针的，也可能是顺时针的 A. 该带电小球的比荷为 D．该带电小球的线速度为 2. 如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头（向上）所示方向为其正方向。螺线管与导线框 abcd 相连，导线框内有一小金属圆环 L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度 B 随时间按图乙所示规律变化时（ ）‎ A. 在 t1～t2 时间内，L 有扩张趋势 B. 在 t2～t3 时间内，L 有扩张趋势 C. 在 t2～t3 时间内，L 内有逆时针方向的感应电流 D. 在 t3～t4 时间内，L 内有顺时针方向的感应电流 3. 某理想变压器有两个副线圈，原线图匝数为 n，两个副线图匝数分别为 n1 和 n2，如图所示。所接电阻R1＝R2，电流表为理想交流电表，D 为理想二极管，原线圈接正弦交流电源， 下列说法正确的是（ ）‎ A. 滑动变阻器 R 滑片向上滑动时，电流表示数变小 B. 滑动变阻器 R 滑片向上滑动时，副线圈 n2 的输出电压变大 C．R2 两端的电压与 R1 两端的电压之比为 n1：n2‎ ‎1 2‎ D．R2 的功率与 R1 的功率之比为 n 2：n 2‎ 4. 利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流，一种 ‎ 简单的整流电路如图甲所示，ab 为交变电流信号输入端，D 为半导体二极管，R 为定值电阻。信号输入后，电阻 R 两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）‎ A. 频率为 100Hz B. 电压有效值为 V C. 一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻 R 两端，可以正常工作 D. 若电阻 R＝10Ω，则 1min 内 R 产生的热量为 1.5×104J 二．多选题（每题 4 分，共 24 分）‎ 2. 如图所示，一个质量为 M、长为 L 的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁（可视为质点，质量为 m）从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中（ ）‎ ‎2l g A．铜管中没有感应电流B．整个系统机械能不守恒C．细线中的拉力 F＝Mg D．强磁铁穿过铜管的时间t > 1. 质谱仪由如图所示的两部分区域组成：左侧是一速度选择器，M、N 是一对水平放置的 平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着方向相互垂直，且电场强度大小为 E 的匀强电场和磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场；右侧是磁感应强度大小为B2 的另一匀强磁场，一束带电粒子不计重力由左端O 点射入质谱仪后沿水平直线运动， 从 A 点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的 P1、P2 两个位置，A、P1、P2 三点在同一条直线上，测出 AP1：AP2＝4：3， 带电粒子电荷量和质量之比称为比荷，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲、乙两束粒子在右侧 B2 磁场中的速度大小都等于 B. 甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 C. 若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两束粒子的电荷量比为 4：3 D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为 4：3‎ 2. 如图所示正方形闭合导线框 abcd，置于磁感应强度为 B 垂直纸面向里的匀强磁场上方h处。线框由静止自由下落，线框平面始终保持在坚直平面内，且 cd 边与磁场的上边界平行。则下列说法正确的是（ ）‎ A．线框进入磁场的过程中一定做匀速运动B．cd 边刚进入磁场时，线框所受的安培力向上 C. cd 边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大 D. 线框从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和 1. 如图为演示自感现象的实验电路图，L 为自感系数较大的电感线圈，A1、A2 为两个相 同的小灯泡，调节滑动变阻器 R，使其接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等。下列说法正确的是（ ）‎ A. 接通开关 S 瞬间，A1、A2 立即变亮 B. 接通开关 S 后，A1 逐渐变亮，A2 立即变亮 C. 断开开关 S 后，A1、A2 慢慢熄灭 D. 断开开关 S 后瞬间，A2 中有方向向右的电流 2. 光滑金属导轨宽 L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒 ab 的电阻为 1Ω，自 t＝0 时刻起从导轨最左端以 v＝1m/s 的速度向右匀速运动，则（ ）‎ A. ‎1s 末回路中电动势为 0.8V B. ‎1s 末 ab 棒所受磁场力为 0.64N C. ‎1s 末回路中电动势为 1.6V D. ‎1s 末 ab 棒所受磁场力为 1.28N 2. 霍尔传感器（电子导电）测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上 固定 4 个小磁体。在 a、b 间输入方向由 a 到 b 的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器 c、d 端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。关于该测速传感器，下列说法中正确的有（ ）‎ A. 在图示位置时刻 d 点电势高于 c 点电势 B. 圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高 C. c、d 端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的 4 倍 D. 圆盘转速是 c、d 端输出脉冲电压的频率的 4 倍三．实验题（每空 3 分，共 18 分）‎ 3. 在《探究楞次定律》的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流 向的关系时，将电池的负极与电流计的 A 接线柱连接，连接 B 接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图 1 中的 b 位置。‎ （1） 现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁 S 极向下插入线圈时， 电流计指针指示位置如图 2 中的 a 位置，则与线圈 C 接线柱连接的是电流计的 接线柱。‎ （2） 若将电流计的 A、B 接线柱分别与乙线圈的 E、F 接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的 b 位置，则磁铁 P 端是 极。‎ 1. 某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有： A．两只相同的毫安表（量程 Ig＝3mA，内阻 Rg＝1000Ω）；‎ B. 滑动变阻器 R1（最大阻值 20Ω）；‎ C. 滑动变阻器 R2（最大阻值 2000Ω）； D．各种规格的定值电阻 R0；‎ E．电源 E（电动势约为 3.0V）； F．开关、导线若干。‎ 由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为 0.6A 的电流表， 他需要把阻值为 Ω的定值电阻 R0 与毫安表并联（结果保留一位小数）。‎ 该同学将用如图所示电路进行实验，测定电源的电动势和内阻。在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表 G1 示数逐渐增大，电流表 G2 示数接近 3.0mA 并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表 G2 示数急剧变化。出现这种问题，应更换一个总阻值比原来 （选填“大”或“小”）的变阻器。在更换变阻器后，该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表 G1、G2 的示数分别为 I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了 I2 和 I1 的关系图线，经拟合得到直线 I2＝3.0mA﹣0.4I1， 则得出电源电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω．（保留一位小数）‎ 四．计算题（6+10+10 共 26 分）‎ 1. 一个小型水力发电站发电机输出交流电压为 500V，输出电功率为 50kW，用总电阻为 3.0Ω 的输电线向远处居民区供电。求：‎ （1） 若直接采用 500V 电压输电，这时居民获得的电功率 P1；‎ （2） 若采用高压输电，先将电压升至 5000V，到达用户端再用降压变压器变为 220V 供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变压器原、副线圈的匝数比 n1：n2。‎ 2. 如图所示在 y＞0 的空间中存在匀强电场，场强沿 y 轴负方向；在 y＜0 的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直 xoy 平面（纸面）向外。一电量为 q、质量为 m 的带正电的运动粒子，经过 y 轴上 y＝h 处的点 P1 时速率为 v0，方向沿 x 轴正方向；然后经过 x 轴上 x ‎＝2h 处的 P2 点进入磁场，并经过 y 轴上 y＝﹣2h 处的 P3 点。不计重力。求：‎ （1） 电场强度的大小；‎ （2） 粒子到达 P2 时速度的大小和方向；‎ （3） 磁感应强度的大小。‎ 3. 如图所示，MN、PQ 为足够长的平行金属导轨，间距 L＝0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ＝37°，N、Q 间连接一个电阻 R＝5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B＝1.0T．将一根质量 m＝0.050kg 的金属棒放在导轨的 ab 位置，金属棒及导轨的电 阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数 0.50，当金属棒滑行至 cd 处时，其速度大小开始保持不变，位置 cd 与 ab 之间的距离 s＝2.0m。已知 g＝10m/s2，sin37°＝0.60， cos37°＝0.80．求：‎ （1） 金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；‎ （2） 金属棒达到 cd 处的速度大小；‎ （3） 金属棒由位置 ab 运动到 cd 的过程中，电阻 R 产生的热量。‎