江苏省苏州高新区高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

江苏省苏州高新区高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．导线环及圆形匀强磁场区域的半径均为R，磁场方向与导线环所在平面垂直。当导线环从图示位置沿两圆心连线匀速穿过磁场区域的过程中，导线环中感应电流i随时间t的变化关系如图所示，规定逆时针方向的感应电流为正。其中最符合实际的是（　　）
A． B．
C． D．
2．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度ω转动时，则(　　)
A．电路中电流随角速度的增大而增大
B．电路中电流随角速度的增大而减小
C．弹簧的伸长量为x＝
D．输出电压U与ω的函数式为U＝
3．关于热现象，下列说法正确的是
A．铁块熔化成铁水，它的内能不变
B．越滚越慢的足球，它的内能一定减小
C．用磨刀石磨菜刀，菜刀的内能增加
D．木板很难被压缩，说明物质分子间存在引力
4．如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一个灯泡L（，）和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（ ）
A．此时原副线圈的匝数比为1∶2
B．此时电流表的示数为
C．若只将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗
D．若只将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大
5．远距离输电采用高压输电的主要原因是
A．为了加快输送电能的速度 B．为了使用户得到高压电
C．为了使输电过程更加安全 D．为了减少输电线路上电能的损失
6．下列关于液晶的说法中正确的是（　　）
A．液晶的分子排列与固态相同
B．液晶的分子排列与液态相同
C．液晶的物理性质在外界的影响下很容易发生改变
D．液晶具有光学各向同性
7．下列说法中正确的有（ ）
A．任何物质都有特定的熔点
B．没有规则几何体性状的物体一定不是晶体
C．微粒做布朗运动的轨迹就是分子的运动轨迹
D．液体很难被压缩，说明液体压缩时分子间的斥力大于引力
8．如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈。若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是（ ）
A． B．
C． D．
9．图甲为某电源的UI图线，图乙为某小灯泡的UI图线，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源的内阻为5Ω
B．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W
C．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.9W
10．如图电路，当滑动变阻器的滑片P左右滑动时，有关小灯泡L亮度的变化，下列判断正确的是（ ）
A．向右滑动时，灯泡L变亮
B．向右滑动时，灯泡L变暗
C．向左滑动时，灯泡L变亮
D．向左滑动时，灯泡L亮度不变
11．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
A． B． C． D．
12．不加磁场，一个带负电荷的物体从粗糙的斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v1；加上垂直于纸面向外的水平方向的磁场时，如图所示，物体从斜面顶端滑到底端时的速度为v2，则（ ）
A．v2一定大于v1 B．v2一定小于v1
C．v2可能等于v1 D．v2可能小于v1
二、实验题
13．在测定金属丝的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；
电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；
电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；
A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；
电源：E1（电源电压为3 V）；
E2（电源电压为12 V）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。
（2）若滑动变阻器采用分压式接法，为使测量尽量精确，电流表应选__________，在虚线框中画出电路原理图。( )
14．某课题研究小组，收集了各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0，二是常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程3V，15V，内阻约为几千欧）
B．电流表A（量程0.6A，电阻RA=2Ω）
C．电阻箱R（0～99.9Ω，最小分度值0.1Ω）
D．变阻器阻值最大为20Ω
E．开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员设计了如图a所示的电路原理图并选取了合适的量程（电源用待测的锂电池），当电流表示数为0.40A时，电压表示数如图b示，读数为_______V，由此可求得R0 =______Ω．
(2)在实验操作过程中，若电流表A损坏，该成员就用余下的器材设计了如图c所示电路测量锂电池的电动势E和内阻r．他多次改变电阻R，读出电压U，根据测得的数据作出图，由图求得纵轴截距为a，图像斜率为k，则电源电动势E=_____V，电池内阻r =___________Ω. （全部用题中给定的字母表示）
(3)本实验测量出的内阻与真实内阻相比较______（填“偏大”，“偏小”或“准确”）
三、解答题
15．如图所示，真空中水平放置的两个相同极板和长为，相距，在两板间加上可调偏转电压，一束质量为、带电量为的粒子（不计重力）从两板左侧中点以初速度沿水平方向射入电场且能穿出。求两板间所加偏转电压的范围。
16．有两条倾斜的足够长光滑导轨，导轨平面与水平面的夹角为θ，间距为L，导轨上有一辆载有磁铁的小车，总质量为m，磁铁的N极在下，S极在上，磁铁的端面为边长L的正方形（与小车宽度相同），设磁场可视为集中在端面且垂直端面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．两条导轨间接有4根长为L、电阻均为r的金属棒，相邻两根金属棒之间距离都为L，其余电阻不计．将小车从第一根金属棒A1B1上方某处静止释放，当小车前端运动到A1B1棒位置时恰好作匀速运动，试求：
(1)小车通过A1B1棒时，A1B1棒的电流方向及A1B1棒两端的电势差；
(2)小车通过四根金属棒的过程中，A1B1棒产生的热量；
(3)若小车前端靠近A1B1棒释放，小车通过四根金属棒过程中，通过A1B1棒的电量．
17．某矩形线圈，切割磁感线的边长ab=40cm，宽ad=20cm，共50匝，在磁感强度为0.5T的匀强磁场中以300r/min，绕中心轴OO 匀速转动，如图所示。
(1)求出电动势的最大值。
(2)若t=0时线圈恰在图中位置，写出感应电动势的瞬时表达式，并求出当t=0.025s时感应电动势的瞬时值。
(3)从图示位置转动90°过程中的平均感应电动势值又是多少？
试卷第页，共页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向；
当进入磁场时，切割的有效长度变大，则产生感应电流也变大；当离开磁场时，切割的有效长度变小，则产生感应电流也变小。
根据
当环与磁场完全重合之前，θ角随时间t的增加从0°增大到90°，则电流按正弦规律最大，出离磁场的过程电流变为反向；故ABD错误，C正确；
故选C。
2．D
【解析】
【分析】
当系统在水平面内以角速度ω转动时，电路中电阻保持不变，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况．系统匀速转动时，由弹簧的弹力提供元件A的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律，得到电压U与x的关系式，再联立解得电压U与ω的函数关系式.
【详解】
系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得kx＝mω2(l＋x)，又输出电压U＝，联立两式得 ，，故C错误，D正确；故选D.
3．C
【解析】
【详解】
铁块熔化成铁水，吸收热量、内能增加，故A错误；足球滚动时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，足球的内能增加，故B错误；用磨刀石磨菜刀，克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使菜刀的内能增加，故C正确；木板很难被压缩，说明物质分子间存在斥力，故D错误．所以C正确，ABD错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．输入电压的最大值为
变压器的输入电压的有效值为
图示状况下灯泡正常发光，所以
此时原副线圈的匝数比为
故A错误；
B．在不考虑滑动变阻器的情况下，由欧姆定律得
根据得，电流表的示数为，因有滑动变阻器，电流表的示数应大于，故B错误；
C．若只将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据理想变压器的变压比可知，输出电压减小，所以灯泡变暗，故C正确；
D．若只将滑动变阻器滑片向上滑动，连入电路的电阻变大，副线圈电阻变大
又可知电流表示数变小，故D错误；
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
远距离输电中导线中有电能损失，根据P线=I2R线可知，减小输电电流可减小功率损失，而根据P=IU可知，在输送电功率一定时采用高压输电可减小输电电流，从而减少输电线路上电能的损失．
A．为了加快输送电能的速度，与结论不相符，选项A错误；
B．为了使用户得到高压电，与结论不相符，选项B错误；
C．为了使输电过程更加安全，与结论不相符，选项C错误；
D．为了减少输电线路上电能的损失，与结论不相符，选项D正确；
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，液晶具有光学各向异性。
故选 C。
7．D
【解析】
【详解】
试题分析：晶体与非晶体的区别是有没有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点．故A错误；晶体与非晶体的区别是有没有固定的熔点，而不是有没有规则的几何形状．多晶体大部分也没有规则的几何形状．故B错误；微粒是由大量的分子组成的，布朗运动的轨迹是微粒的轨迹，不是分子运动的轨迹．故C错误；液体很难被压缩，是因为液体压缩时分子之间的距离非常小，分子间的斥力大于引力．故D正确．故选D．
考点：晶体与非晶体; 布朗运动；分子力
【名师点睛】该题考查晶体与非晶体的区别以及布朗运动、分子之间的相互作用力等内容，都是记忆性的知识点，要加强记忆，避免在简单的题目上失分．
8．D
【解析】
【详解】
在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，根据楞次定律的另一种表述，知螺线管MN中产生的磁场在增加，即螺线管中的电流增大，根据法拉第电磁感应定律
知增大。
故选D。
9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律变形
可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为
内阻为
A错误；
BD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示
两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：
所以小灯泡的功率为：
回路中的总功率为
BD正确。
C．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得
可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，C错误；
故选BD。
10．A
【解析】
【详解】
试题分析：由图可知灯泡与滑动变阻器串联，由滑片的移动可知电路中总电阻的变化，则由欧姆定律可知电路中电流的变化，则可得出灯泡亮度的变化．
解：当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻减小，故电路中总电阻减小，则由闭合电路的欧姆定律可得通过灯泡的电流增大，故灯泡L变亮，故A正确、B错误；
当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻增大，电路中总电阻增大，则由闭合电路的欧姆定律可得通过灯泡的电流减小，故灯泡变暗，故C、D均错误；
故选A．
11．A
【解析】
【详解】
两根长直线，电流大小相同，方向相反。则a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1，那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F1′，这两个力大小相等，方向相反
当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0，则a受到作用力为
或
而对于b由于电流方向与a 相反，所以b受到作用力为
或
这两个力大小相等，方向相反．将
或
代入
或
可得
故选A。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
未加磁场时，滑块受到重力、支持力，摩擦力，加磁场后，根据左手定则，多了一个垂直斜面向下的洛伦兹力。两种情况重力做功相同，洛伦兹力不做功，但加磁场时对斜面的正压力变大，摩擦力变大，克服摩擦力做功变多，根据动能定理，即可比较出两种情况到达底端的速率。则未加磁场时，根据动能定理，有
mgh - Wf= mv12
加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，但正压力变大，摩擦力变大，根据动能定理，有
mgh - Wf′ = mv22
因为
Wf < Wf′
故v2一定小于v1。
故选B。
考点：本题综合考查了力电综合的应用
点评：解决本题的关键两次运用动能定理，两种情况重力功相同，多了磁场后多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，但导致摩擦力变大，即两种情况摩擦力做功不同，从而比较出到达底端的速率。
13． 1.775
【解析】
【详解】
（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2][3]在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量准确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流约0.5A，所以电流表选，电阻的额定电压约为
电源选即可，由于
所以采用电流表外接法，电路图如图所示
14． 2.80 5 偏小
【解析】
【详解】
（1）电压表量程为3V，故最小分度为0.1V，故最终读数为2.8V；
由欧姆定律可知： ．
（2）根据闭合电路欧姆定律可知：，变形得：，则可知，，．
（3）由于电压表与电阻箱并联使电压表的读数小于真实的路端电压，而且R越小（即越大）△U越小；R=0时 （即无限大）时△U=0．此时两线相交．所绘制的图线称为实验图线（如图中的虚线），其纵坐标上的截距和坐标上的截距的绝对值分别就是真实值和，由图可见测量值偏小．
15．
【解析】
【详解】
两板间场强
粒子在板间运动的加速度
水平方向匀速运动
垂直板方向
y=
解得
当y=时
则两板间所加电压的范围
16．(1) (2) (3)
【解析】
【详解】
(1) 根据右手定则可知，小车通过A1B1棒时，A1B1棒的电流方向B1到A1．
小车恰好匀速，所以由：
根据欧姆定律得：
所以A1B1棒两端的电势差：
(2)小车每次经过棒的过程都是匀速运动，且整个过程中每根导轨产生的热量相同
根据能量守恒定律可知:
(3)A1B1棒在磁场中时，通过A1B1棒的电量：
A1B1棒不在磁场中，通过A1B1棒的电量：
小车通过四根金属棒过程中，通过A1B1棒的电量：
即整个过程中通过A1B1棒的电量为．
答：(1)小车通过A1B1棒时，A1B1棒的电流方向及A1B1棒两端的电势差；
(2)小车通过四根金属棒的过程中，A1B1棒产生的热量；
(3)若小车前端靠近A1B1棒释放，小车通过四根金属棒过程中，通过A1B1棒的电量为．
17．(1)20πV；(2)，；(3)40V
【解析】
【详解】
(1)线圈的转速
线圈的角速度
周期为
电动势的最大值为
(2)若t=0时线圈恰在图中位置，则感应电动势的瞬时表达式为
当t=0.025s时，感应电动势的瞬时值为
(3)从图示位置转动90°过程中的平均感应电动势值为
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