高二物理下学期期末考试试题5 17页

‎【2019最新】精选高二物理下学期期末考试试题5‎ 高二物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。‎ 分卷I 一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分) ‎ ‎1.如图所示，直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线，若A、B对应的横坐标为1.5，则下面判断正确的是（　　）‎ A． 线段AB表示的功率为2.25 W B． 电源的电动势为3 V，内阻为1.5 Ω C． 电流为2 A时，电源的输出功率最大 D． 电流为1 A时，路端电压为1 V ‎2.关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 可以分开B． 不能分开 C． 一定条件下可以分开D． 磁铁很小时就只有一个磁极 ‎3.当某一电容器的电压是40 V时，它所带电量是0.2‎ - 17 - / 17‎ ‎ C，若它的电压降到20 V时，则(　　)‎ A． 电容器的电容减少一半 B． 电容器的电容不变 C． 电容器带电量不变 D． 电容器带电量增加为原来的两倍 ‎4.铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是(　　)‎ A．A，B一定相互吸引 B．A，B一定相互排斥 C．A，B间可能无磁场力作用 D．A，B可能相互吸引，也可能相互排斥 ‎5.云室中存在强磁场，a、b两带电粒子沿相同方向进入云室，偏转轨迹如图所示，关于两粒子带电性质，下列说法正确的是(　　)‎ A． 均带正电荷 B． 均带负电荷 C．a带正电荷，b带负电荷 D．a带负电荷，b带正电荷 - 17 - / 17‎ ‎6.电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力等于电荷的电荷量、速率和磁场的磁感应强度B三者的乘积，即F＝qvB，该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为(　　)‎ A． J，C，m/s，TB． N，A，m/s，T C． N，C，m/s，TD． N，C，m/s，Wb ‎7.如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点．O点正下方固定一个水平放置的铝线圈．让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向改变2次 B． 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C． 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D． 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 ‎8.如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合．令线框从t＝0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向)随时间t的变化图线I－t图象可能是图中的(　　)‎ A．B．C．D．‎ - 17 - / 17‎ ‎9.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是(　　)‎ A．　B．C．　D．‎ ‎10.如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑变阻器的滑动触头向下滑动时(　　)‎ A． A1的读数变大，A2读数变大 B． A1的读数变大，A2读数变小 C． A1的读数变小，A2读数变大 D． A1的读数变小，A2的读数变小 ‎11.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　　)‎ A． 从a到b，上极板带正电 B． 从a到b，下极板带正电 C． 从b到a，上极板带正电 - 17 - / 17‎ D． 从b到a，下极板带正电 ‎12.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现(　　)‎ A． 先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流 B． 先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流 C． 始终有顺时针方向持续流动的感应电流 D． 始终有逆时针方向持续流动的感应电流 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎13.(多选)关于电源的电动势，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 B． 电源就是产生电荷的装置 C． 电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功 D． 电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关 - 17 - / 17‎ ‎14.（多选）据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（ ）‎ A．U越大，表示c越小 B．U越大，表示c越大 C． 检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小 D．U越大，表示检测到驾驶员喝酒越多 ‎15.(多选)如图所示，理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电，副线圈接有光敏电阻R、交流电表A，下列说法正确的是(　　)‎ A． 当U增大时，变压器的输入功率增大 B． 当f减小时，变压器的输入功率减小 C． 当光照增强时，交流电表A的示数减小 D． 当滑动触头P向下滑动时，交流电表A的示数增大 ‎16.(多选)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T．单匝矩形线圈的面积S＝1‎ - 17 - / 17‎ ‎ m2、电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接，A为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈的匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36 V　36 W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是(　　)‎ A． 电流表的示数为1 A B． 矩形线圈产生电动势的有效值为18 V C． 从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律为e＝18sin 90πt(V)‎ D． 若矩形线圈的转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移 分卷II 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎17.如图是某同学连接的实物电路图，合上开关S后，发现灯A、B灯都不亮．他采用下列两种方法检查故障：‎ ‎(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：‎ ‎①那么选择开关应置于下列量程的________挡．(用字母序号表示)‎ A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V ‎②在测试A、B间直流电压时，红表笔应接触________(选填“a”或“b”)．‎ ‎③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是__________(假设只有下列中的某一项有故障).‎ - 17 - / 17‎ A.灯A断路 B．灯B短路 C．c、d段断路 D．d、f段断路 ‎(2)用欧姆挡检查：‎ ‎①测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)．‎ ‎②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是(　　)‎ A.灯A断路 B．灯B断路 C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路 ‎18.将满偏电流Ig＝300 μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校准．‎ ‎(1)利用如图所示的电路测量电流表G的内电阻(图中电源的电动势E＝4 V)，先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的电阻值为450 Ω，则电流表内电阻的测量值Rg＝________ Ω.‎ ‎(2)将该表改装成量程为3 V的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0＝________ Ω的电阻．‎ ‎(3)把改装好的电压表与标准电压表进行对照校准，试画出实验原理图．‎ 四、计算题 ‎ - 17 - / 17‎ ‎19.某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：输电线上损耗的电功率多大？‎ ‎20.一带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，求：‎ ‎(1)该带电微粒的电性？‎ ‎(2)该带电微粒的旋转方向？‎ ‎(3)若已知圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则线速度为多少？‎ ‎21.如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：‎ ‎(1)从图示位置开始计时，线圈中产生的瞬时电动势的表达式；‎ ‎(2)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈截面的电荷量q.‎ ‎22.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．如果用此发电机带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示．求：‎ - 17 - / 17‎ ‎(1)发电机的输出电压为多少？‎ ‎(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？‎ ‎(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？‎ 答案解析 ‎1.【答案】A ‎【解析】电源的总功率P=EI，C点表示I=3 A，P=9 W，则电源的电动势：，‎ 由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有：P=I2r，代入解得：r=1 Ω，故B错误；AB段表示的功率为：PAB=EI′﹣I′2r=3×1.5﹣1.52×1（W）=2.25 W，故A正确；电源的输出功率：P=EI﹣I2r=2I﹣I2=﹣（I﹣1）2+1，故当I=1 A时，输出功率 最大，为1W，故C错误；根据U=E﹣Ir=3﹣I，当I=1A时，U最大，为2V，故D错误；‎ ‎2.【答案】B ‎【解析】‎ ‎3.【答案】B - 17 - / 17‎ ‎【解析】电容的大小由本身因素决定，与电压、电量无关，所以电容不变．根据Q＝CU知，电压降为原来的一半，则电量变为原来的一半．故B正确，A、C、D错误．‎ ‎4.【答案】D ‎【解析】‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】由图可知，a粒子轨迹向上偏转，所受洛伦兹力向上，根据左手定则可知，a粒子带正电；b粒子的轨迹向下偏转，所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知，b粒子带负电，故C正确，ABD错误．‎ ‎6.【答案】C ‎【解析】在国际单位中，洛伦兹力的单位为牛顿，符号是N，电量q的单位是库仑，符号是C，速率的单位是米每秒，符号是m/s，磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T.故A、B、D错误，C正确．‎ ‎7.【答案】C ‎【解析】磁铁向下摆动时，根据楞次定律，线圈中产生逆时针方向感应电流(从上面看)，并且磁铁受到感应电流对它的作用力为阻力，阻碍它靠近；磁铁向上摆动时，根据楞次定律，线圈中产生顺时针方向感应电流(从上面看)，磁场受感应电流对它的作用力仍为阻力，阻碍它远离，所以磁铁在左右摆动一次过程中，电流方向改变3次，感应电流对它的作用力始终是阻力，C项正确．‎ - 17 - / 17‎ ‎8.【答案】D ‎【解析】线框匀加速向右运动时，cd边切割磁感线，由右手定则知电流方向为顺时针，方向为负：I＝＝＝，故D项正确．‎ ‎9.【答案】B ‎【解析】在磁场中的线框与速度垂直的边等效为切割磁感线产生感应电动势的电源．四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B中a、b两点间电势差为路端电压，为电动势的倍，而其他选项则为电动势的倍．故B正确．‎ ‎10.【答案】A ‎【解析】当滑变阻器的滑动触头向下滑动时，R3电阻减小，输出端电阻减小，输出电流增大，由输入功率等于输出功率可知输入电流增大，R1两端电压增大，R2两端电压减小，通过R2的电流变小，而总电流变大，所以通过R3的电流变大，电流表A2读数增大，A对．‎ ‎11.【答案】D ‎【解析】磁铁N极接近线圈的过程中，线圈中有向下的磁场，并且磁通量增加，由楞次定律可得，感应电流的方向为b→R→a，故电容器下极板带正电，上极板带负电，D正确．‎ ‎12.【答案】D - 17 - / 17‎ ‎【解析】在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流．故D正确．‎ ‎13.【答案】ACD ‎【解析】电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置，所以B错误．‎ ‎14.【答案】BD ‎【解析】图中酒精传感器与、串联，电压表测两端的电压，U越大，说明电路中电流越小，酒精传感器的电阻减小，由题：酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度c成正比，可知，c越大，故A错误，B正确；检测到驾驶员喝了酒时，c增大，减小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，则U的示数增大，故C错误；由上分析可知，越大，增大，表示检测到驾驶员喝酒越多，故D正确.‎ ‎15.【答案】AD - 17 - / 17‎ ‎【解析】当U增大时，根据＝可知，变压器次级电压增大，次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率增大，选项A正确；当f减小时，输入电压和输出电压不变，输出功率不变，故变压器的输入功率不变，故选项B错误；当光照增强时，光敏电阻R的值减小，交流电表A的示数增大，选项C错误；当滑动触头P向下滑动时，根据＝可知，变压器次级电压变大，则交流电表A的示数增大，选项D正确．‎ ‎16.【答案】BC ‎【解析】标有“36 V　36 W”的灯泡正常发光，副线圈的输出电压和电流分别为36 V和1 A，由＝，解得电流表的示数为2 A，选项A错误；由＝解得矩形线圈产生电动势的有效值为18 V，选项B正确；从中性面开始计时，产生正弦交流电且电动势的最大值Em＝BSω＝18V，解得角速度ω＝90π rad/s，则电动势的瞬时值表达式e＝18sin 90πt(V)，选项C正确；若矩形线圈的转速增大，电动势的最大值和有效值均增大，由＝可知，为使U2不变，需要减小n2，即应将P适当上移，选项D错误．‎ ‎17.【答案】(1)①B　②a　③D　(2)①断开　②D ‎【解析】(1)①用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路)时，电路接通，电压表示数应为电源的电动势，并联在短路处，示数为零．因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源的电动势约为6 V，故选10 V量程即可．②测试时红表笔应接电势高的a点．③因合上开关S后，A、B灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只发生断路的故障．根据测试结果，A、B间有示数，说明a→电源→b完好；c、b间有示数，说明c→a→电源→‎ - 17 - / 17‎ b完好；c、d间无示数，说明c→灯A→d间完好；d、f有示数，说明d→c→a→电源→b→f完好．综上分析应是d、f段断路．(2)①用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开．②根据测试结果，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路．‎ ‎18.【答案】(1)150　(2)串联　9 850　(3)实验电路如图所示 ‎【解析】(1)并联R′后总电阻认为不变，总电流不变，则通过R′的电流为总电流的，故 IR′：IG＝1∶3‎ 因是并联关系：＝‎ 则Rg＝R′＝150 Ω ‎(2)改装成电压表应串联电阻为：‎ R＝－Rg＝9 850 Ω ‎(3)校准电压表，要与一标准电压表并联，并多次改变电压值，要求变化范围大，则滑动变阻器用分压式接法，如图所示．‎ ‎19.【答案】144 W ‎【解析】根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的传输过程，如图所示．‎ - 17 - / 17‎ 所有灯都正常工作的总功率为P2′＝22×6×40 W＝5 280 W 灯泡都正常工作时的总电流为I2′＝＝A＝24 A 两个变压器之间输电线上的电流为IR＝I2＝＝6 A 故输电线上损耗的电功率PR＝IR＝144 W.‎ ‎20.【答案】(1)负电荷　(2)逆时针　(3)‎ ‎【解析】(1)带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电微粒受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电微粒带负电荷．‎ ‎(2)磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针(四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反)．‎ ‎(3)由微粒做匀速圆周运动可知电场力和重力大小相等，得：mg＝qE①‎ 带电微粒在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：r＝　②‎ ‎①②联立得：v＝‎ ‎21.【答案】(1)e＝Bωa2cosωt　(2)‎ ‎【解析】(1)线圈转动中感应电动势的峰值Em＝Bωa2，因从垂直于中性面开始计时，故表达式为余弦式，即e＝Bωa2cosωt.‎ - 17 - / 17‎ ‎(2)线圈转过过程中感应电动势和感应电流的平均值分别为 ‎＝＝＝，‎ ‎＝＝，‎ 所以，在转动过程中通过线圈截面的电荷量为 q＝Δt＝·＝.‎ ‎22.【答案】(1)1100 V　(2)5∶1　(3)20 A ‎【解析】(1)线圈转动产生的电动势最大值为：Em＝NBSω＝1 100V，‎ 输出电压的有效值为U1＝＝1 100 V.‎ ‎(2)由变压器的电压关系得：＝＝.‎ ‎(3)根据P入＝P出＝2.2×104W，再根据P入＝U1I1，解得I1＝20 A.‎ - 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