甘肃省定西市岷县高二（下）开学测试物理试题（word版含答案）

甘肃省定西市岷县高二（下）开学测试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段 ( )
A．甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大
B．甲、乙两物块之间的摩擦力不变
C．甲、乙向左运动的加速度不断减小
D．甲对乙的压力不断增大
2．有关资料显示,美国、加拿大等美洲地区UL标准:120 V/60 Hz,欧洲欧盟GS标准:240 V/50 Hz,中华人民共和国标准:220 V/50 Hz,下面说法正确的是(　　)
A．文中的120 V,240 V,220 V指的是交变电流的峰值
B．我国制造的白炽灯拿到加拿大使用时,亮度明显变暗
C．我们实验室用的220 V/50 Hz的电火花计时器在美国使用时,打点周期不变
D．如果我国和欧盟的某个国家的火力发电厂都用旋转电枢的方式发电,且磁场是相同的,线圈匝数也是相同的,则二者的转速必然相同,线圈的面积必然不同
3．如图所示,有一四面体abcd,cd底面abc,ab=bc=ac=cd=10cm,e为ab的中点．空间中存在匀强电场把一个电荷量q=2.0×10C的正电荷从c点移到e点电场力做功W=2×10J,而将其从d点分别移到a点b点电场力做功均为零已知c点电势=-2V.则
A．电场强度的方向由ce
B．电场强度的大小为V/m
C．a点的电势为-12V
D．cb中点的电势为-5V
4．如图所示交流发电机的示意图，当线圈转动到图示水平位置时（　　）
A．穿过线圈的磁通量最大
B．穿过线圈的磁通量变化率最大
C．边电流方向为
D．边电流方向为
二、单选题
5．如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流计上，把线圈A静置于线圈B的内部。下列判断正确的是（　　）
A．开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流计指针不偏转
B．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将排斥线圈A
C．开关闭合瞬间，电流计指针不偏转
D．开关闭合瞬间，电流计指针会偏转
6．真空中的某装置如图所示，其中平行金属板、之间有加速电场，、之间有偏转电场，为荧光屏．今有质子、氘核和粒子均由板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和粒子的质量之比为，电荷量之比为，则下列判断中正确的是（ ）
A．三种粒子飞离板时速度之比为
B．三种粒子飞离偏转电场时速度偏转角的正切之比
C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为
D．三种粒子打到荧光屏上的位置不同
7．在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合．线圈平面与磁场方向垂直．从t＝0时刻起，线圈以恒定角速度绕cd边沿图所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为(　　)
A．
B．
C．
D．
8．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力的大小是（　　）
A．0 B． C．kπqr2 D．
9．如图所示，仅在xOy坐标系第一象限内有方向垂直纸面向里的匀强磁场．某离子从y轴上A点沿与y轴正方向成θ＝30°射入磁场，经过时间t后垂直x轴射出磁场．若该离子从A点沿x轴正方向以同样的速度射入磁场，则该离子在磁场中运动的时间为
A． B． C． D．
10．三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中，线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直，线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为30°和45°，如图所示．穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ.下列判断正确的是( 　　)
A．ΦⅠ＝ΦⅡ B．ΦⅡ＝ΦⅢ
C．ΦⅠ＞ΦⅡ D．ΦⅢ＞ΦⅡ
11．如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一带电质点，据此可知( 　　)
A．三个等势线中，a的电势最高
B．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
C．带电质点通过P点时的电场力比通过Q点时小
D．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
12．光滑金属导轨宽，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒的电阻为，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离，则（　　）
A．末回路中的电动势为
B．末回路中的电流为
C．内回路产生的电热为
D．末，所受安培力大小为
三、实验题
13．某小组同学要通过实验测绘标有“4.8V 2W”的钨丝小灯泡在不同工作状态下的电功率P随电压U变化的图像。实验室可供选用的器材有：
A．电压表（量程0~6V，内阻约6kΩ）
B．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
C．电流表（量程0~0.6A，内阻为0.2Ω）
D．电流表（量程0~3A，内阻约0.05Ω）
E.滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω，额定电流为2A）
F.学生电源（直流电动势6V，内阻不计）
G.开关、导线若干
（1）为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用___________，电流表应选用__________（均用序号字母填写）
（2）为了尽量减小实验误差，并要求小灯泡电压从零伏开始多测几组数据，在如图甲所示的图框中画出测量小灯泡的电功率最合理的完整电路图。( )
（3）按设计最合理的电路图，完成如图乙所示的实物连线。( )
（4）按正确操作，根据实验数据作出该灯泡的P-U图像与P-图像，下列图像可能正确的是___________。
A． B． C． D．
14．为了测一圆柱体电阻的电阻率，小光同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径，由图知，长度为___________，直径为____________．
四、解答题
15．如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L．若将电荷量均为＋q的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量为k，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度.
16．如图，间距为L=1m的两足够长平行金属导轨ae、bf，其顶端a、b间连接阻值为R的电阻，导轨所在的平面与水平面的夹角为θ=30°，两导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度为B0=2.5T的匀强磁场；虚线dc以及a、b的连线都与导轨垂直，dc与ab之间的距离为d0=1m，dc以上导轨光滑，dc以下导轨粗糙。现将质量为m=0.5kg、电阻不计的金属棒从ab的连线处由静止释放，运动到dc处速度刚好达到最大值vm=2m/s，此时开始计时，磁场的磁感应强度B随时间t按某种规律变化，金属棒以速度vm匀速下滑，且回路中没有感应电流。不计导轨及金属棒的电阻，重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)电阻R的阻值；
(2)磁感应强度B随时间t变化的关系式。
17．一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电所用输电线的总电阻为8Ω ，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户正好得到220V的电压。求：
（1）输电线上的电流；
（2）供电处的升压变压器的原副线圈的匝数比；
（3）用户处的降压变压器的原副线圈的匝数比。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
当甲与乙向右运动时，甲所受的洛伦兹力竖直向下，又由于地面光滑，所以摩擦力为0，把甲乙看成一个系统，，甲与乙相对静止，乙对甲的静摩擦力．所以选BD．
2．BD
【解析】
【详解】
通常所说的电压,如无特殊说明,均指有效值,220 V/50 Hz 的灯泡在120 V的电压下工作时,由于电压达不到额定电压,实际功率达不到额定功率,所以变暗,B正确;电火花计时器打点频率取决于交变电流的频率,C错误;我国和欧盟交变电动势的有效值不同,最大值也不同,根据Em=NBSω,式中的N、B、ω均相同,而Em相同,所以面积S必然不同.
【点睛】本题考查了学生对额定电压和额定功率、实际电压、实际功率的理解与掌握，是一道基础题目．
3．BC
【解析】
【详解】
把一个电荷量的正电荷从c点移到e点电场力做功，根据：V=10V，从d点分别移到a点、b点电场力做功均为零，表明，匀强电场的等势面为平面，可得⊿abd恰为一等势面．连接ce和de，过c点作de的垂线交于点m，如图所示，由数学关系可得cm垂直平面abd，再由匀强电场的电场线与等势面垂直进一步得出该匀强电场的方向由c指向m点，选项A错误；
由几何关系可得：cm的长度dcm=cm，匀强电场：V/m，选项B正确；，，可得：，选项C正确；cb中点的电势为:，选项D错误．故选BC.
【点睛】
注意在应用求解电势差时要注意各个物理量的符号；求解电场强度时，要注意d是沿电场线方向的距离.
4．BD
【解析】
【详解】
线框平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，即穿过线圈的磁通量变化率最大；根据右手定则可知边电流方向为，故B、D正确，A、C错误；
故选BD。
5．D
【解析】
【详解】
A．开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，线圈A中的电流发生变化，则穿过线圈B的磁通量发生变化，则会产生感应电流，即电流计指针偏转，选项A错误；
B．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，根据楞次定律“来拒去留”，可知，线圈B将吸引线圈A，选项B错误；
CD．开关闭合瞬间，线圈A中的电流发生变化，则穿过线圈B的磁通量发生变化，则会产生感应电流，电流计指针偏转，选项C错误，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
设加速电场的电压为，则粒子在加速电场中，由动能定理得：，解得，质子、氘核和粒子的比荷之比为．故三种粒子从B板射出时的速度之比为．故A错误．设偏转电压为，粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有，竖直方向有，粒子离开偏转电场时速度偏角的正切值为，则三种粒子飞禽偏转电场时速度偏转角的正切之比为，故粒子在偏转电场中的偏移量相同、离开偏转电场后速度的方向相同，则三种粒子打在荧光屏上的位置相同；偏转电场的电场力做功，因偏转电压、板间距d和在偏转电场中的偏移量y都相同，故偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为电荷量之比，即．故C正确，BD错误；故选C.
7．B
【解析】
【详解】
线圈以cd边为轴按图示方向匀速转动，从ab边速度正好与磁场平行开始计时，线圈磁通量在变小，则感应电流的磁场会阻碍其变小，所以感应电流方向是adcba，与规定的正方向相反，感应电流大小在渐渐变大，然而磁场只有一半，接着二分之一周期没有感应电流；当从ab边刚好进入磁场开始计时，线圈磁通量在变大，则感应电流的磁场会阻碍其变大，所以感应电流方向是abcda，与规定的正方向相同，感应电流大小在渐渐变小；所以只有B选项符合条件，故选B。
【点睛】
本题虽没有明确什么方向为感应电流的正方向，但不影响答题。同时也可以假设磁场没有界，则感应电流变化规律应是余弦曲线，从而可快速确定当一半磁场时的答案。
8．B
【解析】
【详解】
产生的感生电动势为
所以感生电场的电场强度为
则小球受到的电场力为
故选B。
9．A
【解析】
【详解】
设OA=L，离子运动轨迹如图所示：
由几何知识得：
转过的圆心角：β=150°，离子从A点沿x轴正方向以同样的速度射入磁场时运动轨迹如图所示：
由几何知识得：
rcosα=r-L
解得：
α=60°
离子在磁场中的运动时间：
解得：
A. 与分析相符，故A正确。
B. 与分析不符，故B错误。
C. 与分析不符，故C错误。
D. 与分析不符，故D错误。
10．C
【解析】
【详解】
线圈在I位置时，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大为：Φl=BS
线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时，穿过线圈的磁通量分别为：ΦⅡ=BScos30°=BS，ΦⅢ=BScos45°=BS．则有：Φl＞ΦⅡ＞ΦⅢ，故选C．
点睛：理解磁通量的物理意义：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数；对于匀强磁场，可以根据公式Φ=BScosθ判断磁通量如何变化．
11．B
【解析】
【分析】
由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低．根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小．根据电场力的大小比较加速度的大小．
【详解】
根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最低，故A错误．从Q到P，电场力做正功，根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，故B正确．P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电场力大，故C错误．从Q到P，电场力做正功，则电势能减小，可知带电粒子在Q点的电势能大于P点的电势能，故D错误．故选B．
【点睛】
对于电场中粒子的轨迹问题，研究的基本思路是：根据运动轨迹判断出所受的电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．
12．B
【解析】
【详解】
A．由图乙可知
根据法拉第电磁感应定律，可得
故A错误；
B．末回路中的电流为
故B正确；
C．内回路产生的电热为
故C错误；
D．末磁场的磁感应强度为，所受安培力大小为
故D错误。
故选B。
13． A C C
【解析】
【详解】
（1）[1][2]灯泡的额定电压为4.8V，而给出的电压表中有量程为0~6V和0~15V两种，选用量程0~15V的电压表测量误差较大，应选用量程0~6V的电压表；由于
A
应选用量程为0~0.6A的电流表。
（2）[3]因题目中要求电压从零伏起调，多测几组数据，实验中滑动变阻器应采用分压式接法，电流表的内阻是准确值，应采用电流表内接法，完整电路图如图所示
（3）[4]根据实验电路图连接实物电路图，如图所示
（4）[5]AB．根据功率公式
由于灯泡两端的电压增大时通过灯丝的电流也增大，在图线中切线斜率应随U的增大而增大，选项AB错误；
CD．由于
又灯丝的电阻是用金属钨制成的，而金属的电阻率随着温度的升高而增大，电压增大，功率增大，温度升高，电阻R增大，图线中切线斜率应随U的增大而减小，选项C正确，D错误。
14．
【解析】
【详解】
[1]．由图示游标卡尺可知，长度：L=100mm+4×0.01mm=100.4mm=10.04cm；
[2]．由图示螺旋测微器可知，直径：D=2mm+15.0×0.01mm=2.150mm．
【点睛】
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数，游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数．
15．（1）（2）,方向沿y轴正方向
【解析】
【分析】
(1)根据库仑定律公式列式求解库仑力大小；(2)先求解两个电荷单独存在时在C点的场强，然后根据平行四边形定则合成得到C点的场强．
【详解】
(1)根据库仑定律可知，两点电荷间的库仑力为：
(2)电荷A在C点产生的场强
电荷B在C点产生的场强
但是方向不同，根据矢量求和可得C点的电场强度的大小为：,
方向沿y轴正方向.
【点睛】
本题考查了库仑定律、电场强度的计算，意在考查考生的识记和应用能力．关键是要知道空间各点的场强是由两个点电荷产生的电场的叠加，要根据平行四边形定则进行合成．
16．(1)5Ω；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当cd达到最大速度时，则
解得
带入数据解得
R=5Ω
(2)由于回路中无感应电流，则磁通量不变，则
带入数据
17．（1）25A；（2）1：16；（3）190：11．
【解析】
【详解】
（1）由于升压变压器原线圈两端电压U1=250V，通过的电流
输电线的功率损失
根据输电线上损失的电功率与与电流和电阻的关系可得，输电线上电流
（2）由于供电处原线圈的电流为I1=400A，副线圈上通过的电流为I2=25A，故升压变压器的原、副线圈的匝数比为
（3）由于降压变压器的原线圈中的电流为I3=I2=25A，降压变压器副线圈电流
故降压变压器的原、副线圈的匝数比为
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