辽宁省营口市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含答案

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营口市2020-2021学年度上学期高二物理期末考试卷
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为(  )
A. B. C. D.
2. 如图所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为(  )
A. B. C. D.
3. 如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图.其中灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,原、副线圈的匝数比为,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为(  )
A. P,P B. 16P, C. ,16P D. 16P,4P
4. 长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示。磁感应强度为B,板间距离为l,极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子打在极板上,可采用的办法是(  )
A. 使粒子的速度v< B. 使粒子的速度v>
C. 使粒子的速度v> D. 使粒子的速度5. 一交变电压的表达式为(V),由该表达式可知(  )
A. 用电压表测该电压时电压表的示数为V
B. 该交变电压的周期为0.02s
C. 将该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为50W
D. 时,该交变电压的瞬时值为50V
6. 如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd。现将导体框分别向两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的过程中(  )
A. 导体框ad边两端电势差相同
B. 通过导体框截面的电量相同
C. 导体框中产生的焦耳热相同
D. 导体框中产生的感应电流方向相反
二、多选题(每题5分,选不全得3分,共30分)
7. 如图所示,闭合导体环水平固定。条形磁铁N极向下以初速度沿过导体环圆心的竖直线下落过程中,关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度,下列说法正确的是(  )
A. 导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先顺时针后逆时针
B. 导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先逆时针后顺时针
C. 条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度一直小于重力加速度
D. 条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
8. 匀强磁场的边界为直角三角形ABC,一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场,不计粒子的重力。则(  )
A. 从BC边射出的粒子场中运动时间相等
B. 从AC边射出的粒子场中运动时间相等
C. 从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
D. 从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
9. 如图甲所示的电路中,当理想变压器a、b端加上如图乙所示的交变电压,闭合开关S,三只相同灯泡均正常发光。下列说法中正确的是(  )
A. 小灯泡的额定电压为6V
B. 变压器原、副线圈的匝数比为3∶1
C. 图乙所示的交变电压瞬时值表达式为u=36sin 100πt(V)
D. 断开开关S,L1会变暗,L2会变亮
10. 如图1所示,一个圆形线圈的匝数匝,线圈面积,线圈的电阻,线圈外接一个阻值的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图2所示,下列说法中正确的是(  )
A. 在内穿过线圈的磁通量变化量为
B. 前内通过电阻R的电量为
C. 内电阻R的功率为0.2 W
D. 整个电路中产生的热量为
11. 在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,为自感系数较大而直流电阻可以忽略的线圈,为固定电阻,为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是(  )
A. 合上开关,a先亮,b后亮;稳定后a、b一样亮
B. 合上开关,b先亮,a后亮;稳定后a比b亮一些
C. 断开开关,b立即熄灭、a闪亮后再渐渐熄灭
D. 断开开关,b闪亮后再与a一起渐渐熄灭
12. 如图所示,在光滑的水平面上,放置一边长为l的正方形导电线圈,线圈电阻不变, 线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场,建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox,O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx,线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像(以顺时针为正方向)、拉力F随线圈位移x变化的图像可能正确的是(  )
A. B. C. D.
三、实验题(每空2分,共16分)
13. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如右下图,可知其直径为______mm;
(2)用多用电表的电阻“×1”档,正确的操作步骤先_______,再测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为________Ω;
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx(约为30 Ω),现有的器材及其代号和规格如下:
电流表A1(量程0~50 mA,内阻约1 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.12 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15 V,内阻很大);
电源E(电动势约3 V,内阻约为0.2 Ω);
定值电阻R(20 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器R1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,允许最大电流0.5 A);
单刀单掷开关S一个,导线若干。
①电流表应选________,电压表应选________。滑动变阻器应选 ________。(填字母代号)
②请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx,的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)( )
③某次测量中,电压表示数U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值表达式为Rx=________。
四、解答题(每题15分,共30分)
14. 利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电。如图所示,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器匝数比为4∶1,输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V 40W”灯6盏,若全部电灯正常发光,求:
(1)发电机输出功率;
(2)输电线路的效率;
(3)发电机电动势的有效值。
15. 间距为L的两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分(足够长)平滑连接而成,倾斜部分导轨与水平面间夹角为,导轨上端连有阻值为R的定值电阻。空间分布着如图所示的磁场,磁场方向垂直倾斜导轨平面向上,区域内的磁场方向竖直向上,两处的磁感应强度大小均为B,为无场区域。现有一质量为m,电阻为r的细金属棒与导轨垂直放置,由图示位置静止释放后沿导轨运动,最终静止在水平导轨上。乙图为该金属棒运动过程中的速率v随时间t的变化图像(以金属棒开始运动时刻为计时起点,金属棒在斜面上运动过程中已达到最大速度,T已知)。不计摩擦阻力及导轨的电阻。
(1)求金属棒运动过程中最大速度,即乙图中的;
(2)金属棒在整个运动过程中何时加速度最大?并求出该加速度值;
(3)若金属棒释放处离水平导轨的高度为h(见图),求:
①金属棒在导轨倾斜部分运动时,通过电阻R电荷量;
②金属棒在整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热。
营口市2020-2021学年度上学期高二物理期末考试卷(答案版)
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
2. 如图所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
3. 如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图.其中灯泡L2、L3的功率均为P,且L1、L2、L3为相同的灯泡,原、副线圈的匝数比为,则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为(  )
A. P,P B. 16P, C. ,16P D. 16P,4P
【答案】B
4. 长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示。磁感应强度为B,板间距离为l,极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子打在极板上,可采用的办法是(  )
A. 使粒子的速度v< B. 使粒子的速度v>
C. 使粒子的速度v> D. 使粒子的速度【答案】D
5. 一交变电压的表达式为(V),由该表达式可知(  )
A. 用电压表测该电压时电压表的示数为V
B. 该交变电压的周期为0.02s
C. 将该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为50W
D. 时,该交变电压的瞬时值为50V
【答案】B
6. 如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd。现将导体框分别向两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的过程中(  )
A. 导体框ad边两端电势差相同
B. 通过导体框截面的电量相同
C. 导体框中产生的焦耳热相同
D. 导体框中产生的感应电流方向相反
【答案】B
二、多选题(每题5分,选不全得3分,共30分)
7. 如图所示,闭合导体环水平固定。条形磁铁N极向下以初速度沿过导体环圆心的竖直线下落过程中,关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度,下列说法正确的是(  )
A. 导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先顺时针后逆时针
B. 导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先逆时针后顺时针
C. 条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度一直小于重力加速度
D. 条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
【答案】BC
8. 匀强磁场的边界为直角三角形ABC,一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场,不计粒子的重力。则(  )
A. 从BC边射出的粒子场中运动时间相等
B. 从AC边射出的粒子场中运动时间相等
C. 从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
D. 从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
【答案】BC
9. 如图甲所示的电路中,当理想变压器a、b端加上如图乙所示的交变电压,闭合开关S,三只相同灯泡均正常发光。下列说法中正确的是(  )
A. 小灯泡的额定电压为6V
B. 变压器原、副线圈的匝数比为3∶1
C. 图乙所示的交变电压瞬时值表达式为u=36sin 100πt(V)
D. 断开开关S,L1会变暗,L2会变亮
【答案】AD
10. 如图1所示,一个圆形线圈的匝数匝,线圈面积,线圈的电阻,线圈外接一个阻值的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图2所示,下列说法中正确的是(  )
A. 在内穿过线圈的磁通量变化量为
B. 前内通过电阻R的电量为
C. 内电阻R的功率为0.2 W
D. 整个电路中产生的热量为
【答案】AB
11. 在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,为自感系数较大而直流电阻可以忽略的线圈,为固定电阻,为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是(  )
A. 合上开关,a先亮,b后亮;稳定后a、b一样亮
B. 合上开关,b先亮,a后亮;稳定后a比b亮一些
C. 断开开关,b立即熄灭、a闪亮后再渐渐熄灭
D. 断开开关,b闪亮后再与a一起渐渐熄灭
【答案】BD
12. 如图所示,在光滑的水平面上,放置一边长为l的正方形导电线圈,线圈电阻不变, 线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场,建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox,O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx,线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像(以顺时针为正方向)、拉力F随线圈位移x变化的图像可能正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】AC
三、实验题(每空2分,共16分)
13. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如右下图,可知其直径为______mm;
(2)用多用电表的电阻“×1”档,正确的操作步骤先_______,再测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为________Ω;
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx(约为30 Ω),现有的器材及其代号和规格如下:
电流表A1(量程0~50 mA,内阻约1 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.12 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15 V,内阻很大);
电源E(电动势约3 V,内阻约为0.2 Ω);
定值电阻R(20 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器R1(0~10 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,允许最大电流0.5 A);
单刀单掷开关S一个,导线若干。
①电流表应选________,电压表应选________。滑动变阻器应选 ________。(填字母代号)
②请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx,的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大)( )
③某次测量中,电压表示数U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值表达式为Rx=________。
【答案】 (1). 4.700 (2). 欧姆调零 (3). 22.0 (4). A1 (5). V1 (6). R1 (7). 见解析 (8).
四、解答题(每题15分,共30分)
14. 利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电。如图所示,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器匝数比为4∶1,输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V 40W”灯6盏,若全部电灯正常发光,求:
(1)发电机输出功率;
(2)输电线路的效率;
(3)发电机电动势的有效值。
【答案】(1)5424W;(2)973%;(3)250V
15. 间距为L的两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分(足够长)平滑连接而成,倾斜部分导轨与水平面间夹角为,导轨上端连有阻值为R的定值电阻。空间分布着如图所示的磁场,磁场方向垂直倾斜导轨平面向上,区域内的磁场方向竖直向上,两处的磁感应强度大小均为B,为无场区域。现有一质量为m,电阻为r的细金属棒与导轨垂直放置,由图示位置静止释放后沿导轨运动,最终静止在水平导轨上。乙图为该金属棒运动过程中的速率v随时间t的变化图像(以金属棒开始运动时刻为计时起点,金属棒在斜面上运动过程中已达到最大速度,T已知)。不计摩擦阻力及导轨的电阻。
(1)求金属棒运动过程中最大速度,即乙图中的;
(2)金属棒在整个运动过程中何时加速度最大?并求出该加速度值;
(3)若金属棒释放处离水平导轨的高度为h(见图),求:
①金属棒在导轨倾斜部分运动时,通过电阻R电荷量;
②金属棒在整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1);(2)T,;(3),

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