2020-2021学年河北省邯郸市第一中学高二上学期期末考试试卷 物理

2020-2021学年河北省邯郸市第一中学
高二上学期期末考试试卷 物理
一、单选题
1. 关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是( ) A. 可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动 B. 不可能做匀减速运动 C. 一定做曲线运动 D. 一定是匀变速运动 【答案】D
2. 当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是（ ） A. 同时熔断
B. 可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
C. 横截面积大的地方
D. 横截面积小的地方 【答案】D
3. 如图所示，是一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为I m ；电流的负值的大小也为I m 。

则该交变电流的有效值为（ ）
A.
m 32I B.
m
2I C. m 22
I D.
m 62
I 【答案】A
4. 如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中
为定值电阻，R 是滑动变阻器．
和
是理想交流电压表，示数分别用和
表示；
是
理想交流电流表，示数分别用和表示．下列说法正确的是
A. 和表示电流的瞬间值
B. 和表示电压的最大值
C. 滑片P向下滑动过程中，不变、变大
D. 滑片P向下滑动过程中，变小、变小
【答案】C
5. 如图所示是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（）
A. 这种焊接方法的原理是电流的磁效应
B. 线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高的越快
C. 线圈中的电流是很强的恒定电流
D. 待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
【答案】B
6. 如图甲所示，一根电阻R＝4 Ω的导线绕成半径d＝2 m的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间S形虚线是两个直径均为d的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正)，关于圆环中的感应电流—时间图象，下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
二、多选题
7. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）
A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C. 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D. 在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
【答案】BD
8. 在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡A、B与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路(线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略)，关于这个实验下面说法中正确的是()
A. 闭合开关的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭
B. 闭合开关的瞬间，B比A先亮，然后B逐渐变暗
C. 闭合开关，电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右
D. 闭合开关，电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗
【答案】BD
9. 如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内．如图所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b静止于图示位置．如果将小球b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）
A. 地面对小球的弹力可能减小
B. 两个小球之同的距离增大
C. 推力F将减小
D. 竖直墙面对小球a的弹力不变
【答案】BC
10. 如图所示，半径R=0.5m的1
4
圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，
Ob水平．一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度0v=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好
能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势
c
＝0，则（）
A. 该匀强电场的电场强度E＝1000V／m
B. 粒子到达c点的速度大小为5m／s
C. 粒子在a点的电势为－40V
D. 粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J
【答案】AB
三、实验题
11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.
（1）如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流计指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道__________.
（2）如图乙所示实验中发现闭合开关时,电流计指针向右偏.电路稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流计指针向__________偏转;若将线圈A抽出,此过程中电流计指针向
__________偏转(均填“左”或“右”).
【答案】(1). 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系(2). 右(3). 左
12. (在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路如图甲所示．
（1）实验过程中，应选用电流表______和滑动变阻器______(请填写选项前对应的字母) A(量程0.6A，内阻约0.8Ω)
A．电流表1
A(量程3A，内阻约0.5Ω)
B．电流表2
C ．滑动变阻器1R (0~10Ω)
D ．滑动变阻器2R (0~200Ω)
（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据如图所示的电路可知：电流表测量值______真实值(选填“大于”或“小于”)．
（3）若测量的是新干电池，其内电阻比较小，在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化______．(选填“明显”或“不明显”)
【答案】 (1). A (2). C (3). 小于 （3). 不明显 四、计算题
13. 如图所示，N =50匝的矩形线圈abcd ,ab 边长120cm l = ，ad 边长225cm l = ，放在磁感应强度0.4T B =的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ' 轴以3000r/min n =的转速匀速转动，线圈电阻1r =Ω，外电路电阻9R =Ω，0t =时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转处纸外、cd 边转入纸里，求：
（1）0t =时感应电流的方向； （2）线圈转一圈外力做的功；
（3）从图示位置转过90 的过程中流过电阻R 的电荷量． 【答案】(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb ，如图：
（2）电动势有效值为
2
m
E =
电流
E
I R r
=
+ 线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即
2
98.6J W I R r T =+=（）
（3）线圈由如图位置转过90︒的过程中，
sin90BS ∆Φ=︒
通过R 的电量为
0.1C N Q R r
∆Φ
=
=+ 14. 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．某小型发电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，发电站输出电压为U 1＝250 V ．为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到U 2＝5 kV 再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率为P 1＝340 kW ．所用变压器均为理想变压器．求
（1）升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？
（2）这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到98％，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？
(1)由变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即：112
2
25015000
20
n U n U ； (2) 设输电线上的电流为I ，则有：
3
3
250010100510P I A A U ⨯===⨯
输电线上损耗的功率为：P 损=P-P 1=160 Kw P 损=I 2r
代入数据得：r=16Ω P 损′=2%P=10kw
'2
P I U '=
P 损′=I′2
r=2
'22
P r U
代入数据解得：'4
2210U V =⨯ ．
15. 如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC 且垂直于磁场方向。

一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P 孔以初速度v 0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝60°，粒子恰好从C 孔垂直于OC 射入匀强电场，最后打在Q 点，已知OQ ＝2OC ，不计粒子的重力，求：
(1)粒子从P 运动到Q 所用的时间t ； (2)电场强度E 的大小； (3)粒子到达Q 点时的动能E kQ 。

(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧 （O 1为粒子在磁场中圆周运动的圆心）：∠PO 1C =120°
设粒子在磁场中圆周运动的半径为r ，
r+rcos60°=O C=xO C=x=3r/2
粒子在磁场中圆周运动的时间
粒子在电场中类平抛运动O Q=2x=3r
粒子从P运动到Q所用的时间(2)粒子在电场中类平抛运动
解得
(3)由动能定理
解得粒子到达Q点时的动能为。