【物理】湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2019-2020学年高二上学期期末联考试题(解析版)

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【物理】湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2019-2020学年高二上学期期末联考试题(解析版)

宜昌市部分示范高中教学协作体2019年秋期末联考 高二物理 ‎(全卷满分:100分 考试用时:90分钟)‎ 一、选择题(共12小题,48分. 1-8小题为单选,9-12小题为多选,全部选对得4分,选不全的得2分)‎ ‎1.某电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,A、B两点的电场强度的大小分别为EA、EB,则EA、EB的大小关系是 A. B. ‎ C. D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于电场线的疏密可反映场强的大小,B点的电场线较A点密集,可知A点的电场强度小于B点的电场强度,所以EA<EB.‎ A.,与结论不相符,选项A错误;B.,与结论相符,选项B正确;‎ C. 与结论不相符,选项C错误;D.无法确定,与结论不相符,选项D错误;‎ ‎2.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )  ‎ A. 由可知,B与F成正比与IL成反比 B. 通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B=0)‎ C. 通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零 D. 磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、磁感应强度B定义式,是比值定义法,磁感应强度B与F、IL无关,由磁场本身决定,故A错误; B、当一小段通电导线受磁场力为零,可能与磁场方向平行,而磁场却可能不为零,故B错误; C、磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关,故C错误,D正确.‎ 点睛:对于磁感应强度可采用类比的方法学习,将磁感应强度与电场强度比较,抓住相似点进行理解和记忆,理解左手定则的应用.‎ ‎3.如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是( ) ‎ A. 原线圈的输入功率为 B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为 D. 副线圈输出交流电的周期为50s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由题意知,原线圈电压有效值为220V,原、副线圈匝数之比为2:1,由 得 输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 故A错误;‎ B.副线圈的电流为 由 可得 即电流表的读数为1A,故B正确;‎ C.电压表的读数为有效值,即 故C错误;‎ D.由可知,‎ 又由得 理想变压器不改变周期,故D错误。故选B。‎ ‎4.图中能产生感应电流的是(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据产生感应电流的条件判断,A中,电路没有闭合,无感应电流;B中,磁感应强度不变,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流;D中,磁通量不发生变化,无感应电流.‎ 故选B.‎ ‎5.如图甲所示,线圈总电阻r =0.5Ω,匝数n =10,其端点a、b与R =1.5Ω的电阻相连,线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b两点电势、及两点电势差,正确的是( ) ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】从图中发现:线圈的磁通量是增大的,根据楞次定律,感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反,即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外,根据右手定则,我们可以判断出线圈中感应电流的方向为:逆时针方向,在回路中,线圈相当于电源,由于电流是逆时针方向,所以a相当于电源的正极,b相当于电源的负极,所以a点的电势大于b点的电势,根据法拉第电磁感应定律得 总电流为 a、b两点电势差就相当于电路中的路端电压,所以 故选A。‎ ‎6.如图所示,匀强电场的场强E=4×105v/m,A、B两点相距0.2m,两点连线与电场的夹角是60°,下列说法正确的是( )‎ A. 若取A点的电势为0,则B点的电势φB=4×104V B. A、B两点间的电势差是UAB=4×104V C. 电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点电势能增大8J D. 电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点电势能减小8J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,AB两点沿电场方向的距离:‎ 则AB点间的电势差:‎ 又因为:‎ 故若取A点的电势为0,则B点的电势为:‎ 故A错误,故B正确;‎ C.电荷量的电荷从A点运动到B点,电场力做正功,电荷的电势能减小.故C错误; ‎ D.电荷量的电荷从A点运动到B点,电场力做负功,电荷电势能增加,故D错误.‎ ‎7.如图所示,先接通电键S使电容器充电,然后断开S,增大两极板间的距离时,电容器所带电量Q,电容C,两极板间电势差U的变化情况是( )‎ A. Q变小,C不变,U不变 B. Q变小,C变小,U不变 C. Q不变,C变小,U变大 D. Q不变,C变小,U变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于充电后,电容器带电量Q不变,AB错误;根据可知,当两板间距离d增大时,电容C变小,根据可知,而两板间的电势差U增大,D错误;而内部电场强度,因此电场强度与两板间距离变化无关,C正确.‎ ‎【点睛】电容器的定义式是一个比值定义,也就是电容器的大小与Q和U都无关,只与它们的比值有关;而电容器的决定式说明电器的大小与两板的正对面积成正比,与两板间的距离成反比;电容器内部是匀强电场,且电场强度大小为.‎ ‎8.如图所示,在下列四种情况中,感应电流的方向判断正确的是 A. B. C D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据楞次定律,图A中感应电流应该与图示方向相反,选项A错误;图B中直导线右侧磁场向里,线圈向右运动时,产生与图示方向相反的感应电流,选项B错误;图C中磁铁向右运动时,线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反,选项C错误;由右手定则可知,图D中感应电流方向与图中相同,D正确;故选D.‎ ‎9.如图8所示的电路,电源内阻不可忽略,电表为理想电表.当滑动变阻器的滑片向下滑动时( )‎ A. 电流表A的示数减小 B. 电流表A的示数增大 C. 电压表V的示数减小 D. 电压表V的示数增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化,再用“串反并同”去分析.‎ ‎【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动,电阻变小,电流表与滑动变阻器串联,所以示数变大,A错误,B正确;‎ CD.滑动变阻器的阻值变小,电压表与滑动变阻器并联,所以示数变小,C正确,D错误.‎ ‎【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反,和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同,即串反并同.‎ ‎10.下列图中画出了带电粒子在磁场中运动方向和所受洛伦兹力的方向,其中正确的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据左手定则,图中正电荷的洛伦兹力的方向向左,故A错误;‎ B.根据左手定则,图中负电荷的洛伦兹力的方向向左上,故B正确;‎ C.根据左手定则,图中负电荷的洛伦兹力的方向向左下,故C错误;‎ D.根据左手定则,图中正电荷的洛伦兹力的方向向左,故D正确。‎ ‎11.将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上,以下说法正确的是 A. 电压的有效值为10V B. 该交流电的周期为0.02s C. 通过电阻的电流有效值为A D. 电阻消耗电功率为5W ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图象可知,交流电压最大值为10V,有效值;故A错误.‎ B、根据图象可直接读出交流电的周期;故B错误.‎ C、由欧姆定律可知,通过电阻的电流;故C正确.‎ D、电阻的电功率为;故D正确.‎ 故选CD.‎ ‎12.如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里,一质量为m、电荷暈绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向,下列判断正确的是 A. 粒子带正电 B. 粒子由O到A经历时间为 C. 若已知A到x轴的距离为d,则粒子速度大小为 D. 离开第I象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示,根据左手定则判断知,此粒子带负电,故A错误;‎ 根据几何知识可知,从O点到A点轨迹的圆心角为60°,,B错误;由图可得:,所以.而粒子的轨迹半径为,联立可得,C正确;‎ 粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°,x轴是直线,根据圆的对称性可知,离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,故D正确;‎ ‎【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,‎ 二、实验探究题(本大题共2小题,共15分)‎ ‎13.用多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻,测量步骤如下:‎ ‎(1)将选择开关旋转到“Ω”挡的( )位置.(填“×1”、“×10"、“×100”或“×1k”)‎ ‎(2)将红,白表笔分别插入“+”,“—”插孔,并将两表笔短接,进行( )使电表指针对准右侧“0”刻线 ‎(3)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图所示,该电阻的阻值为( )Ω.‎ ‎(4)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.‎ ‎【答案】 (1). ×10 (2). 欧姆调零 (3). 190‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)待测电阻的阻值为200Ω,则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置.‎ ‎(2)将红,白表笔分别插入“+”,“—”插孔,并将两表笔短接,进行欧姆调零,使电表指针对准右侧“0”刻线 ‎(3)电阻的阻值为19×10Ω=190Ω.‎ ‎14.为了描绘标有“”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下:‎ A.电流表,内阻约 B.电流表,内阻约 C.电压表,内阻约 D.电压表,内阻约 E.滑动变阻器 F.电源电动势3 V,内阻不计 G.开关一个,导线若干 为了完成上述实验,实验中应选择的仪器是______.‎ 在如图1所示的虚线框中画出完成此实验的电路图补充完整.‎ 将实物图按电路图用导线补充完整.‎ 实验描绘出的图线如图2所示,小灯泡的电阻随电压的升高而______变大、变小;小灯泡是______元件线性、非线性.‎ ‎【答案】(1). BCEFG (2). (3). 变大 非线性 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)描绘标有“”的小灯泡的伏安特性曲线,需要:电源、开关、导线,灯泡额定电压为3 V,电压表需要选择C,灯泡额定电流为,电流表选择B,故实验器材需要:BCEFG.‎ ‎(2)描绘灯泡伏安特性曲线时电压与电流需要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如下左图所示.‎ ‎(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如下右图所示.‎ ‎(4)由图示图象可知,随U增大I增大,电压与电流的比值变大,灯泡电阻变大;灯泡的图象是曲线,灯泡是非线性元件.‎ 三、计算题(本大题共3小题,共37分,要有重要的演算步骤和方程及必要的文字说明)‎ ‎15.如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R =1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。导体棒MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导体棒电阻r =1Ω,导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度。求:‎ ‎(1)感应电动势E和感应电流I;‎ ‎(2)导体棒MN所受安培力F安大小。‎ ‎【答案】(1)2V,1A;(2)0.4N.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动生电动势公式得:‎ 故感应电流为:‎ 由安培力公式得:‎ F=ILB=0.4N ‎16.发电机的输出电压为220V,输出电功率为44kW,输电导线的电阻为0.2Ω.如果用初、次级线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压,经输电线路后,再用初、次级匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.求用户得到的电压和功率.‎ ‎【答案】219.6 V 43.92 kW ‎【解析】‎ ‎【详解】线路图如图所示.升压变压器次级的输出电压 升压变压器次级输出电流 输电线路上的电压损失和功率损失分别为、 ‎ 加到降压变压器初级线圈上的输入电压 降压变压器的输出电压,用户得到的电压是 用户得到的功率 ‎17.如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N =100匝,线圈ab的边长为bc的边长为,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动,转动的角速度,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:‎ ‎(1)感应电动势的最大值;‎ ‎(2)设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;‎ ‎(3)1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小;‎ ‎(4)线圈从图示位置转过的过程中,通过R的电荷量。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)(4)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)感应电动势的最大值:‎ ‎(2)线圈从中性面开始计时,则表达式为:‎ ‎(3)电动势的有效值为:‎ 电流有效值为:‎ 由得 ‎(4)流过R的电荷量为:‎ 平均电流为:‎ 平均电动势为:‎ 联立三式可得:‎ 从起转过过程中,内流过R的电荷量为:‎ 代入数据得:‎
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