浙江省湖州市德清县高二（下）返校考试物理试题（word版含答案）

浙江省湖州市德清县高二（下）返校考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动．振子的位移随时间的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（ ）
A．t=0.8s时，振子的速度方向向左
B．振子做简谐运动的表达式为
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D．从t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大
2．一列简谐横波在x轴上传播，t时刻的波形图如图甲所示，质点A从t＋0.3 s时刻开始计时，振动图像如图乙所示，若设＋y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是（　　）
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．该简谐横波波速为10 m/s
C．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4 m大得多
D．在t＋0.5 s时刻，质点A的加速度比质点B的大
3．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．t=0时刻线圈处于中性面位置
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零
二、单选题
4．如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是（　　）
A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过B灯
5．下列说法正确的是（　　）
A．静电感应创造了电荷
B．不带电的导体靠近一个带电体，导体两端就会带等量异号电荷
C．点电荷一定带正电荷
D．以上说法都不对
6．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近不接触，且未发生放电现象时，下列说法中正确的是
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内部场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强
D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
7．近年来，我国太阳能光伏发电技术不断研发，日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增，而不可再生资源逐渐减少，利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常量），图线b，是某电阻R的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ）
A．5.5Ω B．7.0Ω C．12.0Ω D．12.5Ω
8．电池是由谁发明的
A．伏打 B．爱迪生 C．贝尔 D．西门子
9．关于以下4幅图的说法中，正确的是（　 　）
A．甲图所示为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容
B．乙图所示装置可以用来储存电荷
C．丙图中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零
D．丁图所示是电解电容器，电容器表面所标电压80V为击穿电压
10．下列说法正确的是（　　）
A．静电感应是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分
B．两个带异种电荷的导体接触后可能仍带异种电荷
C．摩擦使不带电的物体带电了，因此该过程创造了电荷
D．带电体所带电量可以是任意值
11．如图所示，质量为、长为、电阻为的导体棒初始时静止于电阻不计的光滑的水平轨道上，电源电动势为，内阻也不计．匀强磁场的磁感应强度为，其方向与轨道平面成角斜向上方．开关闭合后导体棒开始运动，则（ ）
A．导体棒向左运动
B．开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为
C．开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为
D．开关闭合瞬间，导体棒的加速度为
12．下图的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中不正确的是 (　　)
A．它们的原理都是自感
B．线圈匝数n 1 ＞n2 ，n3 ＜n4
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路
13．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分，又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（　　）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈
14．桌面上放着一个单匝线圈，线圈中心上方一定高度有一竖直放置的条形磁铁，此时线圈内的磁通量为0.04Wb；把条形磁铁竖放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb；当把条形磁铁从该位置在0.1s内放到线圈内的桌面上的过程中，产生的感应电动势大小是（ ）
A．0.08V
B．0.8V
C．1.6V
D．0.16V
15．如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔．在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D．先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和图丙所示．比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有( )．
A．接在AB两端电阻片热功率大
B．接在CD两端电阻片热功率大
C．两种接法电阻片电阻图丙的大
D．两种接法电阻片电阻一样大
16．下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　)
A． B．
C． D．
三、实验题
17．在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中，下列做法正确的是( )
A．为测量摆线长，必须使单摆处于水平拉直状态
B．单摆偏离平衡位置的角度必须严格控制在以内
C．当单摆经过最高点时开始计时，单摆完成30次全振动所用的时间t，用作为单摆的振动周期
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，单摆完成30次全振动所用的时间t，用作为单摆的振动周期
小王同学用游标卡尺测量摆球的直径，某次测量的读数区如图所示，则该小球的直径为________。
18．如图组装的实验器材，可以探究电磁感应现象，发现电磁感应的条件。当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置。现在通电状态下继续实验。
(1)把原线圈A抽出副线圈B的过程中，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(2)把原线圈插入副线圈后静止，电流表的指针将___________；（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
(3)原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，电流表的指针将___________。（填“向左偏转”或“向右偏转”或“指零刻线”）
四、解答题
19．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω。求：
（1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值。
（2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）由图示位置转过30°角电路中电流的瞬时值。
20．如图所示，速度选择器中的匀强磁场磁感应强度为，匀强电场的电场强度为（可调节）。在速度选择器右侧有平面直角坐标系，方向沿速度选择器的中轴线，在坐标系内的I区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在的II区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小均为。质量为电荷量为的带电粒子，以不同的速度进入速度选择器，不计粒子的重力，其中为已知量。
(1)当时，求粒子沿中轴线射出时的速度；
(2)当时，求粒子第一次通过I、II区域边界的纵坐标；
(3)保持不变，改变磁场I区域的宽度，当宽度趋向某值时粒子在磁场中的运动时间最长，求。
21．如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关”、“高温”、“自动”、“保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1＝605 Ω，R2＝96.8 Ω，电热锅的部分参数如下表所示．
　
（1）开关接“3”时，通过电路中中的电流．（结果保留两位小数）
（2）某次煲汤时，锅内装了80 ℃，2 kg的水，电热锅处于自动档(切换开关接“2”)正常工作时，试判断在标准大气压下高温加热10 min的过程中温控器是否工作？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
22．如图所示，匀强磁场与匀强电场存在理想边界AB，已知匀强电场的方向与边界成45°角，匀强磁场的方向垂直纸面向里。在AB上的O点向磁场中射入一个速度大小为v，方向与BA成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨迹半径为R。磁感应强度B与电场强度E的大小均未知，但满足关系E=vB，如果把带电粒子从O点出发记为粒子第一次进入磁场。不计粒子的重力，求：
(1)粒子第三次进入磁场后做圆周运动的轨迹半径R1；
(2)粒子第三次进入磁场时的位置到O点的距离。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ABD
【解析】
【详解】
A、t=0.8 s时，图象切线的斜率为负，说明振子的速度为负，即速度方向向左，故A正确；
B、由图乙可知，振幅为A=12cm，振子做简谐运动的表达式为，故B正确；
C、t=0.4s和 t=1.2s 时，振子的位移完全相反，由，知加速度完全相反，故C错误；
D、t=0.4s到 t=0.8s 的时间内，振子的位移减小，正向平衡位置靠近，速度逐渐增大，故D正确；
故选ABD．
【点睛】由图象可读出振子振动的周期和振幅，振子向平衡位置运动的过程中，速度增大，加速度减小．通过分析振子位移的变化，即可判断其速度和加速度的变化．
2．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题图乙可知t＋0.3 s时刻，质点A位于y轴正方向的最高点，质点振动周期为T＝0.4 s，可知t时刻质点A位于平衡位置且速度方向沿y轴负方向，根据题图甲结合“同侧法”易知波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由题图甲可知波长为λ＝4 m，故波速
B正确；
C．根据能发生明显衍射现象的条件，障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C错误；
D．从t时刻到t＋0.5 s时刻，经历时间
在t＋0.5 s时刻，质点A到达波谷，质点B到达平衡位置，可知质点A的位移比质点B的大，则质点A的加速度比质点B的大，D正确。
故选ABD。
3．AC
【解析】
【详解】
A．t=0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面处在中性面上，故A正确；
B．t1、t3时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，故B错误；
C．t2、t4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电流为零，故C正确；
D．t5时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D错误。
故选AC。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，由于L中产生自感电动势阻碍电流的增加，可知A灯逐渐变亮，最后亮度稳定；B灯立刻亮起，而后随电路总电流变大，则路端电压减小，则B灯逐渐变暗，最后亮度稳定；选项A错误，B正确．
CD．开关由闭合到断开的瞬间，B灯原来的电流立刻消失；由于在L中的自感电动势阻碍电流减小，则通过A灯的电流会在L-A-B中重新组成回路，则电流自右向左通过B灯，使得两灯都会慢慢熄灭，选项CD错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．静电感应不是创造电荷，而是使导体上的正负电荷分开，故A错误；
BD．不带电的导体靠近一个带电体，由于静电感应，导体两端就会带等量异号电荷，故B正确，D错误；
C．点电荷是用来代替电荷的点，可以是负电荷，故C错误；
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A、离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故N端带负电荷越多，M端带的正电荷也越多，故A正确；
B、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故B错误；
C、D、导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应电荷在M点产生的场强也大，故CD错误；
故选A
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
由图线a可读出硅光电池的电动势为
E = 3.6V
根据闭合电路的欧姆定律有
E = U + Ir
代入点（0.2，2.5）有
r = 5.5Ω
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
试题分析：伏打发明了电池，故选A
考点：考查物理学史
9．B
【解析】
【详解】
A．甲图所示为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，A错误；
B．乙图构成一个简易的电容器，能够储存电荷，B正确；
C．丙图中，电容器充电过程中，电流表的读数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，C错误；
D．丁图所示是电解电容器，额定电压为80V，小于击穿电压，D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．静电感应是电子在电场力的作用下从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，A正确；
B．两个带异种电荷的导体接触后会产生正、负电荷中和，如果正、负电荷是等量的，中和后导体对外不现电性，如果不是等量的，那种电荷多导体就现那种电荷，两导体带同种电荷，B错误；
C．摩擦使不带电的物体带电了，是因为摩擦而使电荷产生转移，不是创造了电荷，C错误；
D．带电体所带电量或等于元电荷e，或者是元电荷e的整数倍，不可以是任意值，D错误。
故选A。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．开关闭合瞬间，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指指向为垂直磁感线向右下方，从而导致导体棒向右运动，故A错误；
BC．根据安培力
可得
故B正确；C错误；
D．安培力的方向与导轨成的夹角，再根据受力分析和牛顿第二定律可知，加速度
所以D错误；
故选B。
12．A
【解析】
【详解】
AB、由图可知，甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以；由图可知，乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以，故A错误，B正确；
C、甲图中的电表是电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路，故C正确；
D、乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路，故D正确；
不正确的故选A．
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈。
故选D。
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意，根据法拉第电磁感应定律可得线圈内产生的感应电动势大小是
故选B。
15．B
【解析】
【详解】
在总电阻一定的情况下，若分成两部分的电阻越接近，则并联情况下总电阻就越大，所以接在AB两端的并联总电阻较大，根据可知接在CD两端电阻片热功率大，故B正确；ACD错误；故选B
16．B
【解析】
【详解】
带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断．
根据左手定则可知：
A．图中洛伦兹力方向应该向上；错误
B．图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则；正确
CD．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力；错误
【点睛】
本题考查判断洛伦兹力的方向，容易题．注意带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的条件及安培定则的应用．
17． D 16.4
【解析】
【详解】
[1]A．为了减小误差，测量摆线长时，应该使单摆处于竖直拉直状态，A错误；
B．为了减小实验误差，单摆偏离平衡位置的角度应该控制在左右，B错误；
CD．为了减小实验误差，当单摆经过平衡位置时开始计时，单摆完成30次全振动所用的时间t，用作为单摆的振动周期，C错误，D正确。
故选D。
[2]由图所示游标卡尺可知，小球的直径为
18． 向左偏转 指零刻线 向右偏转
【解析】
【详解】
(1)[1] 根据题意，当闭合开关S时，可发现电流表指针向右偏转一下后，又回到中央位置，可判断原线圈中电流产生的磁场方向向下。现把原线圈抽出副线圈的过程中，磁通量减小，因为原磁场向下，所以副线圈中感应电流产生的磁场方向也向下，则副线圈中感应电流的方向为由上向下看为顺时针，则把副线圈等效为电源，上端为正极，下端为负极，则电流表的指针向左偏转；
(2)[2] 把原线圈插入副线圈后静止,穿过副线圈的磁通量不再变化，副线圈中不会产生感应电流，则电流表的指针指向零刻线。
(3)[3] 原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片P向右移动过程中，原线圈中电流增大，产生的磁场磁感应强度增大，穿过副线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，则副线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向由上向下看为逆时针，则把副线圈等效为电源，上端为负极，下端为正极，则电流表的指针向右偏转。
19．（1）；（2）e＝2cos2πt（V）；（3）A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设转动过程中线圈中感应电动势的最大值为Em，则
（2）从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
（3）由图示位置转过30°角时线圈中的感应电动势的瞬时值
则电路中电流的瞬时值为
答：（1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值为；
（2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式为；
（3）由图示位置转过30°角电路中电流的瞬时值为A。
20．(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)粒子在速度选择器中沿直线运动，则
①
解得
(2)如图所示
粒子在速度选择器中沿直线运动
②
粒子在磁场I区域做匀速圆周运动
③
设粒子在I区域转过圆心角为，则有
④
粒子通过I、II区域边界的纵坐标为
⑤
联立②③④⑤解得
(3)粒子进入磁场的速度不变，则其做匀速圆周运动的半径不变，当I区域宽度增加时由
⑥
由图可知粒子在磁场中转过的圆心角为
当趋向于时，粒子在磁场中运动的时间最长，由⑥式得
21．（1）0.36A ；（2）温控器工作
【解析】
【详解】
（1）电热锅处于保温挡（切换开关接“3”）时电路中只有R1连入电路，通过电路中中的电流为
（2）80℃，2 kg的水达到沸腾时需要的热量为
电热锅10min内产生的热量为
因为
所以温控器工作．
22．(1)R；(2)4R
【解析】
【分析】
【详解】
(1)画出粒子的运动轨迹如图所示。第一段是半径为R的圆弧，与AB边界右交点为a，然后粒子恰好逆着电场线做匀减速运动到b点，沿电场线方向返回a点时的速率仍为v，接着粒子在磁场中运动一段圆弧到c点，再接着沿垂直电场线方向进入电场做类平抛运动到d点，第三次进入磁场。
第三次进入磁场时有
根据类平抛运动知识可知，粒子进入磁场时速度偏向角的正切值为位移偏向角正切值的2倍。即
tan β=2tan α=2
可得
vy= 2vx=2v
所以
可得粒子第三次进入磁场后的运动轨迹半径为
(2)当粒子第三次进入磁场时的位置到O点的距离为Oa段、ac段与cd段的长度之和，分别设为x1、x2、x3，故有
粒子在电场中做类平抛运动时，在垂直电场方向有
x=vt
沿电场方向有
粒子在电场中的加速度
因为电场方向与边界成45°角，故有
x=y
粒子在匀强磁场中运动时
又有
E=vB
联立以上各式可解得
x=y=2R
则类平抛运动的位移
因此d点到O点的距离
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