2020学年度无锡市第三高级中学高二物理期中考试卷 新课标 人教版 选修

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2020 学年度无锡市第三高级中学高二物理期中考试卷 2020.11 一、本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个 选项正确。选对的得 4 分，选错的或不答的得 0 分。 1、如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是 2、三个带正电的粒子 a、b、c 所受的重力可略去不计。它们以相同的动能垂直射入 正交的匀强电场和匀强磁场中,轨迹如图所示。则三种粒子质量相比较 3、如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电量为 q 的液滴做半径为 R 的匀 速圆周运动,已知电场强度为 E,磁感强度为 B,则油滴的质量和环绕速度分别为 4、在一根软铁心上绕有一组线圈,a、c 是线圈的两端,b 为中心抽头。把 a、b 两端 接上一对平行金属导轨,在导轨上横置一金属棒 PQ,导轨处在垂直于导轨平面指向 T 纸内的匀强磁场中,如图所示,当 PQ 棒沿导轨滑动时,a、b、c 任意两点间都有电势 差出现,若要 a 和 c 的电势都高于 b,则 PQ 棒 A、应向右加速运动 B、应向右减速运动 C、应向左加速运动 D、应向左减速运动 5、如图所示,质量为 m,带电量为 q 的带电粒子,从带电的平行板电容器左侧中点以 速度 v0 沿垂直电场线方向射入电容器中,恰好能从电容器下极板边缘飞出,速度大小 v1。若其它条件不变,在电容器内加上垂直于纸面的匀 强磁场,则带电粒子恰好能从上极板边缘飞出,速度 大小为 v2。则以下关系正确的是 二、本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选 项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分。 6、磁场中某处的磁感线如图所示,下列结论正确的是 A、磁感强度 B、磁感强度 C、同一通电导线放在 a 处时受的磁场力可以比放在 b 处时大 D、同一通电导线放在 a 处时受的磁场力一定比放在 b 处时小 7、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 A 是 发光仪器，B 是传送带上物品，R1 为光敏电阻，R2 为定值 电阻，此光电计数器的基本工作原理是 A、当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压 B、当有光照射 R1 时，信号处理系统获得低电压 C、信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 A R1 R2 信 号 处 理 系统 D、信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 8、如图所示电路中,A1、A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略,下列说法中 正确的是 A、合上开关 K 时,A2 先亮,A1 后亮,最后一样亮。 B、合上开关 K 时,A1、A2 始终一样亮。 C、断开开关 K 时,电流从右向左通过 A2。 D、断开开关 K 时,A1、A2 都要过一会儿才熄灭。 9、如图所示,水平光滑 U 形框架中串入一个电容器,横跨在框架上的金属棒 ab 在外 力作用下,以速度 v 向右运动一段距离突然停止,金属棒停止后不再受图以外物体的 作用,导轨足够长,则以后金属棒的运动情况及电容器所带电量的变化情况是 A、棒向右先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动 B、棒向左先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动 C、电容器所带电量逐渐减小到零 D、电容器所带电量逐渐减小到某一值（不为零）后保持不变 10、如图所示，理想变压器原线圈两端接正弦交变电压，副线圈两端通过输电线接 一只灯泡和一只滑动变阻器，输电线的电阻不计，在图 示状态，当滑动片 P 向上滑动过程中，下列判断正确的 是 A、灯泡变亮 B、流过滑动变阻器的电流变小 C、流过变压器原线圈的电流变小 D、滑动变阻器上得到的功率变大 三、非选择题部分共 7 题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应 写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11、(6 分)如图所示，电子射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁轶的 N、S 两极间，射 线管的 A、B 两极分别接在直流高压电源的_______极和_________极。（填“正”或 “负”）此时，荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转。 （填“向上”、“向下”或“不”）。 12、（10 分）如图 1 所示是一种测量血压的压力传感器在工作 时的示意图。薄金属片 P 固定有 4 个电阻 R1、R2、R3、R4（如 图 2 所示），左边是它的侧面图，这四个电阻连接成电路如图 3 所示，试回答下列问题： （1）（2 分）开始时金属片中央 O 点未加任何压力，电压表无示数，则 4 个电阻应 满足怎样的关系？___________________________ ____________________________ （2）（4 分）当 O 点加一个压力 F 后发生形变，这时 4 个电阻也随之发生形变，形 变后各电 阻大小如何变化？___________________________________________________ （3）（4 分）电阻变化后，电阻的 A、B 两点哪点电势高？它为什么能测量血压？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________ 13 、 (10 分 ) 质 量 为 m,电量为+q 的小物块,放在绝缘的斜面上,斜面的倾角为α ,物块与斜面间的动摩 P 图 1 F O P R1 R4 R2 R3 O 图 2 V R1 R2 R3 R4 B A 图 3 擦因数为μ,设整个斜面置于磁感强度为 B 的匀强磁场中,如图所示,斜面足够长。物 块由静止开始沿斜面运动一段位移 s 时达到最大速度。试求：滑块下滑的最大速度 的大小及上述过程中摩擦力对物块做的功。 14、（12 分）如图所示是一宽 L=8cm,相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域,电场方 向竖直向下,一束带电粒子(重力不计),以速度 v0 垂直于电场方向射入恰好不改变运 动方向,若粒子以 v0 射入时只有电场,可测得粒子束穿过电场时,沿竖直方向上偏了 3.2cm。若粒子以 v0 速度射入时只有磁场，问 (1) 粒子束在磁场中运动的规律如何？ (2) 粒子束离开磁场时偏离了原方向多少距离？ 15、（12 分）如图所示，水平 U 形光滑框架，宽度为 1m，电阻忽略不计，导体 ab 质量是 0.2kg，电阻是 0.1  ，匀强磁场的磁感应强度 B=0.1T，方向垂直框架向上， 现用 1N 的外力 F 由静止拉动 ab 杆，当 ab 的速度达到 1m/s 时，求此时刻（1）ab 杆 产生的感应电动势的大小；（2）ab 杆的加速度的大小？（3）ab 杆所能达到的最大 速度是多少？ a B b F 16．（14 分）供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为 U1=1×104V，此变压 器的匝数比为 125：3，原来小区各户居民用电总功率为 44kW，由于用电功率随生活 条件的改善而增加，现小区各户居民用电总功率增加到 88 kW，打算在不改变线路 的情况下更换一台用户变压器，设新用户变压器的输入电压仍为 U1=1×104V 不变， 且设用户正常工作电压均为 220 V ，求： (1) 居民小区输电线路的电阻 R 线 (2) 新更换的用户变压器的原副线圈匝数比 17、（16 分）一有界匀强磁场区域如图所示,质量为 m,电阻为 R,半径为 r 的圆形线 圈一半在磁场内,一半在磁场外,t=0 时磁感应强度为 B,以后均匀减小直至零,磁感 应强度的变化率 为一常数 k,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,不考虑重 力影响.求 (1) t=0 时刻线圈的加速度. (2) 线圈最后做匀速直线运动时回路中的电功率. [参考答案] 1.D 2.B 3.A 4. B 5. B 6. BC 7.BD 8.ACD 9、AD 10.BC 11. 负 、正、向下 （每空 2 分） 12.（1）R1/R2= R3/R4 或 R1R4= R2R3。 （2）当 O 点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片 上的（由上图），因此 R1、R4 被拉长，R2、R3 被拉宽，根据电阻定率，则 R1、R4 增大， R2、R3 减小，显然，这时 A、B 两点电势不再相等。 （3）电阻增大，电压降增大，电阻减小，电压降减小，故在 R1、R2 的串联电路上 R1 上的电压降增大，R3、R4 串联电路上 R3 电压降减小，所以 A 点电势高于 B 点电势。 测量血压时，血压越高，压力 F 越大，金属片形变越显著，电阻变化越大，因而电 压表示数越大，于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了。当然在实际 上由于金属片形变较小，所以电阻变化也较小，A、B 两点间电压还要经过放大才能 通过电表指示出来，有的还可以转换成数字显示出来。 13.物块下滑时受力如图所示, （1） 物块开始下滑,随速度增加洛仑兹力 不断增大 （1 分） ,因而滑 动摩擦力 也不断增大 （1 分）,合力 不断减小 （1 分）,当 时,速度最大,此后物块匀速运动（1 分）。 上两式，每式 1 分 （2）由动能定理，有 mgs·sinα+w=mvm 2/2 （2 分） 得 w= mvm 2/2－mgs·sinα=m[ ]2/2－mgs·sinα （2 分） 14. (1)带电粒子在电场和磁场中运动时不改变运动方向,则有 （2 分） 只有电场,粒子上偏,则粒子带负电,且侧移 （2 分） 只有磁场时,由左手定则且粒子带负电,故可知粒子在纸面内做顺时针匀速圆周运动, 有 （3 分） （2 分） (2)设粒子离开磁场时,偏离原方向距离为 d,画示意图, 有 （3 分） 15、解:（1）ε= BLv = 0.1×1×1v = 0.1v （1 分） (2) I =ε/R =0.1/0.1 A = 1A （1 分） Fm = BIL=0.1×1×1N = 0.1N （1 分） a = （F-Fm）/m = （1-0.2）/0.2 m/s2 = 4.5 m/s2 （2 分） (3) ∵ Fm = BIL = B2L2v/R （2 分） F-Fm = ma （1 分） ∴ F - B2L2v/R = ma （1 分） 当 a = 0 时，v 达到最大 （1 分） ∴ vm = FR/B2L2 =1×0.1/0.12×12 m/s =10 m/s （2 分） 16．（14 分） （1）用户变压器副线圈电压 VVUn nU 240101125 3 4 1 1 2 2  ………（2 分） 用户工作总电流 AAU PI 200220 104.4 3  用 ………（2 分） 输电线路电阻  1.0200 2202402 I UUR 用 线 ………（2 分） （2）用户功率增到 kWP 4108.8  时 用户工作总电流 AAU PI 400220 108.8 4  用 …………（2 分） 线路的电压降 VVRIU 401.0400  线 …………（2 分） 新用户变压器副线圈电压 VVVU 260402202  …………（2 分） 所以新用户变压器原、副线圈匝数比 1 1 2 2 10000 500 260 13 n U n U      …………（2 分） 17．（16 分）解：（1）由法拉第电磁感应定律得： E= t  =S· t B   …………（2 分） 又 S= 1 2 πr2， t B   =k …………（1 分） 由闭合电电路的欧姆定律 I= E R …………（2 分） 由安培力公式: F=BI·2r …………（2 分） 由牛顿第二定律 a=F/m F m …………（1 分） 联立以上各式得：a= 3B kr mR  …………（2 分） （2）线圈做匀速直线运动，有三种可能 （a）线圈没有全部进入磁场，磁场就消失，所以以后没有感应电流，回路电功 率 P=0 …………（2 分） (b)线圈全部进入磁场，磁场没有消失，尽管有感应电流，但所受合力为零，同 样做匀 速直线运动，电功率 P= 2E R …………（1 分） 结合（1）中 E 的求法可知 E′=k·πr2 解得 P= 2 4 2r k R  …………（2 分） （C）在上面(b)的前提下，等到磁场消失后，电功率 P=0 …………（1 分）