1、安徽省池州市东至县第二中学2020-2021学年高二物理下学期4月期中试题一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，18题只有一个选项正确；912题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。）1. 如图所示灯，完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则（）A. S闭合瞬间，都不立即亮B. S闭合瞬间，不亮，立即亮C. S闭合的瞬间，同时发光，接着变暗，更亮，最后熄灭D. 稳定后再断开S的瞬间，熄灭，比（原先亮度）更亮2. 图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏
2、电阻，为定值电阻。下列说法正确的是（）A. 交流电压的表达式B. 变压器原、副线圈中的电流之比为1：3C. 变压器输入、输出功率之比为1：3D. 处温度升高时，电压表示数变大3. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（）A. 原、副线面的匝数之比为7：1B. 原、副线圈的匝数之比为6：1C. 此时灯泡L1和L2的功率之比为7：1D. 此时灯泡L1和L2的功率之比为6：14. 电荷量分别为3Q、Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点，如图所示，C、D两点将AB连线三等分。将一正点电荷q
3、从C点沿直线移动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A. q受到的电场力一直在减小B. q受到的电场力先增大后减小C. 电场力对q先做负功后做正功D. q电势能先减小后增大5. 如图所示，是边长为L和的矩形，由对角线、与、所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于。设导线框中感应电流为i且逆时针流向为正。若时右边框与重合，时右边框刚好到G点，则右边框由运动到的过程中，下列图像正确的是（）A. B. C. D. 6. 如图所示，一平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道宽为L，上端用一电阻R相连，该装置处于
4、磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，达到最大高度h后保持静止。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。关于上滑过程，下列说法正确的是（）A. 通过电阻R的电量为B. 金属杆中的电流方向由b指向aC. 金属杆克服安培力做功等于D. 金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热7. 如图所示，一质量为、长度为的通有恒定电流的导体棒处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度与时间的关系式为（为大于零的常数，取竖直向上为正方向），导体棒与竖直导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为。当时，导体棒由静止释放，向
5、下运动的过程中始终与导轨良好接触且水平，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且磁场空间和墙面均足够大，则导体棒的最大速度为（）A. B. C. D. 8. 如图，x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场，并都从P点离开磁场，OP=h。则甲、乙两粒子比荷的比值为（不计重力，sin37=0.6，cos37=0.8）（）A. 32：41B. 56：41C. 64：41D. 41：289. 如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B中，绕与磁场B垂直的轴OO匀速转动。已知线框电阻R，转动周期T，穿过线框
6、的磁通量与时间t的关系图，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A. 时刻，线框平面与中性面垂直B. 感应电流的有效值为C. 到过程中，线框中平均感应电动势为零D. 线框转动一周，线框中产生的热量为10. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为10：1，原线圈两端接有一正弦式交变电源，R为负载电阻电压表V和电流表A2的示数分别为200V、0.5A，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A. 变压器原线圈两端电压的峰值为200VB. 电流表A1的示数为0.05AC. 电源输出电功率为1WD. 负载电阻R的阻值为4011. 如图甲所示，abcd是匝数为50匝、边长为20cm、总电阻为1.0的正方
7、形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直向里的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t发生周期性变化，变化关系如图乙所示。不考虑线圈各边电流之间的相互作用，以下说法中正确的是（）A. 在t1.0s时，导线圈产生的感应电流大小为4.0AB. 在t2.5s时，导线圈ab边受到的匀强磁场对它的安培力方向垂直ab边指向导线圈外侧C. 导线圈中产生的是直流电D. 在一个周期内，导线圈内电流的有效值为2A12. 如图所示，长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的定值电阻，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两根质量均为m的金属棒MN、PQ垂直放在导轨上，
8、两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，导轨电阻不计，给金属棒MN施加一个水平向左的恒力，当金属棒MN刚要离开导轨时，加速度恰好为零，此时PQ刚好要滑动，两金属棒接入电路中的电阻均为R，此过程通过金属棒PQ的电量为q，在金属棒MN从开始运动到离开导轨的过程中，下列说法正确的是（）A. 拉力大小为B. 金属棒MN刚要离开导轨时速度大小为C. 金属棒MN在导轨上运动的距离D. 回路中产生的焦耳热为三、实验题（共2小题，6+8=14分）13. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游
9、标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。（1）由图读得圆柱体的直径为_mm，长度为_cm。（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U等字母表示的电阻率的关系式为=_。14. 一块电压表刻度线清楚，但刻度上的数字模糊不清。某同学为了测定该电压表的内阻，除了待测电压表之外，实验室提供的器材如下：A.电流表（量程为）B.变阻箱 C.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）D.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）E.电源（电动势为，内阻约为）F.开关一个，导线若干。(1)采用如图甲所示的实验电路，选用的滑动变阻器为_
10、（填“”或“”）。(2)连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到_（填“a”或“b”）端，电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱。使电压表指针满偏，记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。(3)保持电压表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的图像如图乙所示。则该电压表的量程为_，内阻为_。四、计算题（共3小题，12+12+14=38分）15. 某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器各自的原、副线圈的匝数比；(
11、2)如果该村某工厂用电功率为则该村还可以装“”的电灯多少盏？16. 水平方向，一个边长为L的正方向导线线框位于水平面内，在拉力作用下，线框从磁场的左边缘由静止开始向右做匀加速直线运动，t=T时线框刚好完全进入磁场，此时线框中感应电流为I，求：(1)线框匀加速运动的加速度大小；(2)线框的电阻R；(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。17. 如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L，M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒
12、ab，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。t=0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质量均为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。求：(1)棒ab刚开始运动时刻t0；(2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小；(3)棒ab从开始运动到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热Q。东至二中2020-2021学年第二学期高二年级期中考试物理学科测试卷 答案版一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在
13、每小题给出的四个选项中，18题只有一个选项正确；912题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分。）1. 如图所示灯，完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则（）A. S闭合瞬间，都不立即亮B. S闭合瞬间，不亮，立即亮C. S闭合的瞬间，同时发光，接着变暗，更亮，最后熄灭D. 稳定后再断开S的瞬间，熄灭，比（原先亮度）更亮【答案】C2. 图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻，为定值电阻。下列说法正确的是（）A. 交流电压的表达式B. 变压器原、副线圈中的电流之比为1：3C. 变压
14、器输入、输出功率之比为1：3D. 处温度升高时，电压表示数变大【答案】B3. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（）A. 原、副线面的匝数之比为7：1B. 原、副线圈的匝数之比为6：1C. 此时灯泡L1和L2的功率之比为7：1D. 此时灯泡L1和L2的功率之比为6：1【答案】B4. 电荷量分别为3Q、Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点，如图所示，C、D两点将AB连线三等分。将一正点电荷q从C点沿直线移动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A. q受到的电场力一直在减小B. q受
15、到的电场力先增大后减小C. 电场力对q先做负功后做正功D. q电势能先减小后增大【答案】D5. 如图所示，是边长为L和的矩形，由对角线、与、所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于。设导线框中感应电流为i且逆时针流向为正。若时右边框与重合，时右边框刚好到G点，则右边框由运动到的过程中，下列图像正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B6. 如图所示，一平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道宽为L，上端用一电阻R相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为m的金属杆
16、ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，达到最大高度h后保持静止。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。关于上滑过程，下列说法正确的是（）A. 通过电阻R的电量为B. 金属杆中的电流方向由b指向aC. 金属杆克服安培力做功等于D. 金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热【答案】A7. 如图所示，一质量为、长度为的通有恒定电流的导体棒处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度与时间的关系式为（为大于零的常数，取竖直向上为正方向），导体棒与竖直导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为。当时，导体棒由静止释放，向下运动的过程中始终与导轨良好接触且水平，已知最大静摩擦力等于滑
17、动摩擦力，且磁场空间和墙面均足够大，则导体棒的最大速度为（）A. B. C. D. 【答案】D8. 如图，x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场，并都从P点离开磁场，OP=h。则甲、乙两粒子比荷的比值为（不计重力，sin37=0.6，cos37=0.8）（）A. 32：41B. 56：41C. 64：41D. 41：28【答案】C9. 如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B中，绕与磁场B垂直的轴OO匀速转动。已知线框电阻R，转动周期T，穿过线框的磁通量与时间t的关系图，如图乙所示。则下
18、列说法正确的是（）A. 时刻，线框平面与中性面垂直B. 感应电流的有效值为C. 到过程中，线框中平均感应电动势为零D. 线框转动一周，线框中产生的热量为【答案】ABD10. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为10：1，原线圈两端接有一正弦式交变电源，R为负载电阻电压表V和电流表A2的示数分别为200V、0.5A，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A. 变压器原线圈两端电压的峰值为200VB. 电流表A1的示数为0.05AC. 电源输出电功率为1WD. 负载电阻R的阻值为40【答案】BD11. 如图甲所示，abcd是匝数为50匝、边长为20cm、总电阻为1.0的正方形闭合导线圈，放
19、在与线圈平面垂直向里的图示匀强磁场中。磁感应强度B随时间t发生周期性变化，变化关系如图乙所示。不考虑线圈各边电流之间的相互作用，以下说法中正确的是（）A. 在t1.0s时，导线圈产生的感应电流大小为4.0AB. 在t2.5s时，导线圈ab边受到的匀强磁场对它的安培力方向垂直ab边指向导线圈外侧C. 导线圈中产生的是直流电D. 在一个周期内，导线圈内电流的有效值为2A【答案】BD12. 如图所示，长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的定值电阻，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两根质量均为m的金属棒MN、PQ垂直放在导轨上，两金
20、属棒与导轨间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，导轨电阻不计，给金属棒MN施加一个水平向左的恒力，当金属棒MN刚要离开导轨时，加速度恰好为零，此时PQ刚好要滑动，两金属棒接入电路中的电阻均为R，此过程通过金属棒PQ的电量为q，在金属棒MN从开始运动到离开导轨的过程中，下列说法正确的是（）A. 拉力大小为B. 金属棒MN刚要离开导轨时速度大小为C. 金属棒MN在导轨上运动的距离D. 回路中产生的焦耳热为【答案】BD三、实验题（共2小题，6+8=14分）13. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直
21、径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。（1）由图读得圆柱体的直径为_mm，长度为_cm。（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U等字母表示的电阻率的关系式为=_。【答案】 (1). 1.844 (2). 4.240 (3). 14. 一块电压表刻度线清楚，但刻度上的数字模糊不清。某同学为了测定该电压表的内阻，除了待测电压表之外，实验室提供的器材如下：A.电流表（量程为）B.变阻箱 C.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）D.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）E.电源（电动势为，内阻约为）F.
22、开关一个，导线若干。(1)采用如图甲所示的实验电路，选用的滑动变阻器为_（填“”或“”）。(2)连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到_（填“a”或“b”）端，电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱。使电压表指针满偏，记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。(3)保持电压表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的图像如图乙所示。则该电压表的量程为_，内阻为_。【答案】 (1). (2). a (3). (4). 四、计算题（共3小题，12+12+14=38分）15. 某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电
23、导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器各自的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为则该村还可以装“”的电灯多少盏？【答案】(1)1：20；490：11；(2)140016. 水平方向，一个边长为L的正方向导线线框位于水平面内，在拉力作用下，线框从磁场的左边缘由静止开始向右做匀加速直线运动，t=T时线框刚好完全进入磁场，此时线框中感应电流为I，求：(1)线框匀加速运动的加速度大小；(2)线框的电阻R；(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。【答案】(1)线框匀加速运动的加速度大小为；(2)线框的电阻为；(3)线
24、框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系为。17. 如图甲，平行固定在水平面上的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为L，M、P两端连接一阻值为R的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，与导轨最左端的距离为d，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，棒ab两端的右侧各有一个自动控制的支柱E、F挡住棒ab，当支柱受到棒的压力为零时，会自动撤去。t=0时刻起，垂直于导轨平面向上的匀强磁场按图乙的规律变化，当磁感应强度从0增加到B0时棒恰好开始运动，此后磁感应强度保持不变，并测得棒ab开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。已知棒ab、物体A质量均为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。求：(1)棒ab刚开始运动时刻t0；(2)棒ab运动过程中的最大速度v的大小；(3)棒ab从开始运动到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热Q。【答案】(1)；(2)；(3)