福建省龙岩市重点中学联盟2021-2022学年高二下学期2月开学考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 福建省龙岩市重点中学联盟2021-2022学年高二下学期2月开学考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1014.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-14 11:25:16 | ||
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文档简介
龙岩市重点中学联盟2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理试题
考试时间：75分钟
第I卷（选择题）
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如题图所示，纸面内有一半径为R的单匝环形闭合线圈，线圈中通有恒定电流I，整个环形线圈处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为B。则该环形线圈所受磁场作用力大小为（ ）
A． B． C． D．0
2．如图所示，两根平行金属导轨置于同一水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。磁感应强度随时间变化如乙图所示，整个装置始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．0~0.5 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
B．0.5~1.0 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
C．0.5~1.0 s内金属棒ab所受的安培力保持不变
D．0.5~1.0 s内金属棒ab所受的摩擦力保持不变
3．如图所示，理想变压器的a、b端所接的交变电压，、是规格为“4V，3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作，忽略灯泡电阻的变化，则（ ）
A．t=0.005s时，V1的示数为V
B．变压器原、副线圈匝数比为4∶1
C．增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表V1的示数增大
D．增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表V2的示数不变
4．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（ ）
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
5．如图所示，速度选择器两板间电压为U、距离为d，磁场感应强度为。大量带电粒子从小孔射入板间，作直线运动从小孔射出，垂直进入磁感应强度大小为的偏转磁场，最终打在和两点。已知长度是的两倍，不考虑粒子间的相互作用。下列说法中正确的是（ ）。
A．带电粒子都带正电
B．从进入下方偏转磁场的粒子速度都为
C．打到处的粒子动能相同
D．打到处的粒子的比荷是处粒子比荷的两倍
6．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．用户得到的电功率为9.5kW
B．通过输电线的电流为4A
C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：8
D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11
7．如图所示，用电流传感器研究自感现象。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。t＝0时刻闭合开关S，电路稳定后，t1时刻断开S，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图像。下列图像中可能正确的是( )
A．B．C．D．
8．沿半径为R的圆形边界的匀强磁场的半径方向射入两个带电粒子甲和乙，甲、乙分别从圆形边界上的Q、S两点射出，已知两个带电粒子的比荷相同，圆弧为圆周边界的，圆弧为圆周边界的，由此可知（ ）
A．甲和乙两粒子运动的半径大小之比为
B．甲和乙两粒子的速度大小之比为
C．甲和乙两粒子的角速度之比为1∶1
D．甲和乙两粒子在磁场中运动的时间之比为3∶4
第II卷（非选择题）
非选择题：共60分。其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13~15题为计算题。考生根据要求作答。
9．（4分）某实验小组利用如图所示的电路，研究“通电自感和断电自感”现象。已知L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通时，观察到的现象为_______，开关S断开时，观察到的现象为_______。
A．灯泡L1比灯泡L2先达到最亮
B．灯泡L2比灯泡L1先达到最亮
C．灯泡L1比灯泡L2先暗
D．灯泡L2比灯泡L1先暗
10．（4分）图甲为小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数、总电阻，线圈的两端与阻值为95的电阻R连接，交流电压表为理想电表，时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化，交流发电机产生的电动势的最大值为______V，电阻R实际消耗的功率______W。
11．（4分）研究电磁感应现象时，所用示教电流表的“0"刻度位于表盘的正中央。实验中发现，闭合S时，电流表的指针向左偏转。
（1）图乙中，将磁铁靠近螺线管时，发现电流表的指针向左偏转，则磁铁的下端是___________（填“N"或“S" ）极；
（2）图乙中，将磁铁N极向下从螺线管中拔出，电流表指针将___________ （填“向左” 、“向右”或“不" ）偏转。
12．（8分）某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
（1）下列说法正确的是_______。
A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
E．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用
（2）一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。
A．原线圈导线比副线圈导线粗
B．学生电源实际输出电压大于标注的“”
C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝
D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝
E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合
（3）变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，如图所示。
①图中，硅钢片应平行于___________。
平面 B．平面
C．平面 D．平面
②这样设计的原因是___________。
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
13．（12分）如图甲所示，一正方形单匝闭合线框放置于粗糙的水平桌面上，边长a=cm，质量m=10g、电阻R=0.1Ω，虚线是线框对角线，虚线左侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数 =0.10。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）t=0.1s时刻线框所受安培力的大小和方向；
（2）线框在滑动前所产生的焦耳热。
14．（12分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为，线框绕与cd重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I。
（1）线框中感应电流的有效值为多少？
（2）从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q；
（3）线框转一周的过程中，产生的热量为Q。
15．（16分）如图所示的坐标系，虚线位于x轴上方h处，虚线与x轴之间存在水平向右的匀强电场，x轴下方有一半径为R的圆形匀强磁场与x轴相切于O点，为磁场的圆心，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。S处有一粒子源，某时刻沿y轴负方向发射一质量为m、电荷量为q的正电粒子，粒子的发射速度大小为，经过一段时间粒子由坐标原点以大小为的速度进入磁场，且粒子的轨迹刚好通过y轴上的P点，不考虑粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从S点运动到P点的总时间。
试卷第1页，共3页
高二第二学期开学考物理试题第1页，共3页
龙岩市重点中学联盟2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理参考答案
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
D 2．B 3．C 4．A
多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。
BD 6．AC 7．BC 8．BC
三、非选择题：共60分。
9. （每空2分，共4分） A ，D 。
10．（每空2分，共4分）200 ，190 。
11．（每空2分，共4分）（1）S （2）向左
12．（每空2分，共8分）（1）CDF （2） B （3）①D ②B
13．（12分）（1）N，水平向右；（2）5×10-4J
（1）由法拉第电磁感应定律，得
=0.01V（2分）
（1分）
由图乙可得0.1s时，B=0.1T
0.1s时线框所受安培力大小为N（2分）
由左手定则可得线框所受安培力的方向水平向右（1分）
（2）线框与桌面之间的最大静摩擦力
=0.01N（2分）
线框开始滑动时有（1分）
解得B=0.5T
在0~1.0s时间内，B=t（T）（1分）
则线框在滑动前所产生的焦耳热为（2分）
14.（12分）（1）；（2） ；（3）
（1）线圈中产生感应电动势最大值（1分）
线框转过时的感应电流为：（1分）
感应电动势有效值为（1分）
感应电流为I，则电流的有效值为（1分）
（2）磁通量的最大值为（1分）
从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 t（1分）
通过导线的平均电流（1分）
平均电动势（1分）
解得 （1分）
线框转一周的过程中，产生的热量为）（1分）
一周的时间t=（1分）
解得（1分）
15．（16分）（1）；（2）；（3）
（1）粒子在整个过程的运动轨迹，如图所示
粒子在电场从S到O做类平抛运动，运动时间为t1，
在垂直于电场方向（1分）
粒子在O点沿电场方向速度
（1分）
又（1分）
（1分）
解得匀强电场的电场强度（1分）
（2）设粒子在O处的速度与x轴正方向夹角为，则
（1分）
得，设带电粒子做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系得
（1分）
解得
由（2分）
解得磁感应强度（1分）
（3）由（2）可知粒子在磁场中由O点运动到P点的时间为（2分）
又（2分）
可得粒子从S点运动到P点的总时间（2分）
物理试题
考试时间：75分钟
第I卷（选择题）
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如题图所示，纸面内有一半径为R的单匝环形闭合线圈，线圈中通有恒定电流I，整个环形线圈处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为B。则该环形线圈所受磁场作用力大小为（ ）
A． B． C． D．0
2．如图所示，两根平行金属导轨置于同一水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。磁感应强度随时间变化如乙图所示，整个装置始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．0~0.5 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
B．0.5~1.0 s内金属棒ab中的感应电流方向由b到a
C．0.5~1.0 s内金属棒ab所受的安培力保持不变
D．0.5~1.0 s内金属棒ab所受的摩擦力保持不变
3．如图所示，理想变压器的a、b端所接的交变电压，、是规格为“4V，3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作，忽略灯泡电阻的变化，则（ ）
A．t=0.005s时，V1的示数为V
B．变压器原、副线圈匝数比为4∶1
C．增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表V1的示数增大
D．增大电阻箱R连入电路的阻值，电压表V2的示数不变
4．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（ ）
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
5．如图所示，速度选择器两板间电压为U、距离为d，磁场感应强度为。大量带电粒子从小孔射入板间，作直线运动从小孔射出，垂直进入磁感应强度大小为的偏转磁场，最终打在和两点。已知长度是的两倍，不考虑粒子间的相互作用。下列说法中正确的是（ ）。
A．带电粒子都带正电
B．从进入下方偏转磁场的粒子速度都为
C．打到处的粒子动能相同
D．打到处的粒子的比荷是处粒子比荷的两倍
6．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．用户得到的电功率为9.5kW
B．通过输电线的电流为4A
C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：8
D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11
7．如图所示，用电流传感器研究自感现象。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。t＝0时刻闭合开关S，电路稳定后，t1时刻断开S，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图像。下列图像中可能正确的是( )
A．B．C．D．
8．沿半径为R的圆形边界的匀强磁场的半径方向射入两个带电粒子甲和乙，甲、乙分别从圆形边界上的Q、S两点射出，已知两个带电粒子的比荷相同，圆弧为圆周边界的，圆弧为圆周边界的，由此可知（ ）
A．甲和乙两粒子运动的半径大小之比为
B．甲和乙两粒子的速度大小之比为
C．甲和乙两粒子的角速度之比为1∶1
D．甲和乙两粒子在磁场中运动的时间之比为3∶4
第II卷（非选择题）
非选择题：共60分。其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13~15题为计算题。考生根据要求作答。
9．（4分）某实验小组利用如图所示的电路，研究“通电自感和断电自感”现象。已知L1和L2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在开关S接通时，观察到的现象为_______，开关S断开时，观察到的现象为_______。
A．灯泡L1比灯泡L2先达到最亮
B．灯泡L2比灯泡L1先达到最亮
C．灯泡L1比灯泡L2先暗
D．灯泡L2比灯泡L1先暗
10．（4分）图甲为小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数、总电阻，线圈的两端与阻值为95的电阻R连接，交流电压表为理想电表，时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化，交流发电机产生的电动势的最大值为______V，电阻R实际消耗的功率______W。
11．（4分）研究电磁感应现象时，所用示教电流表的“0"刻度位于表盘的正中央。实验中发现，闭合S时，电流表的指针向左偏转。
（1）图乙中，将磁铁靠近螺线管时，发现电流表的指针向左偏转，则磁铁的下端是___________（填“N"或“S" ）极；
（2）图乙中，将磁铁N极向下从螺线管中拔出，电流表指针将___________ （填“向左” 、“向右”或“不" ）偏转。
12．（8分）某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
（1）下列说法正确的是_______。
A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
E．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用
（2）一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。
A．原线圈导线比副线圈导线粗
B．学生电源实际输出电压大于标注的“”
C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝
D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝
E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合
（3）变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，如图所示。
①图中，硅钢片应平行于___________。
平面 B．平面
C．平面 D．平面
②这样设计的原因是___________。
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
13．（12分）如图甲所示，一正方形单匝闭合线框放置于粗糙的水平桌面上，边长a=cm，质量m=10g、电阻R=0.1Ω，虚线是线框对角线，虚线左侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数 =0.10。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）t=0.1s时刻线框所受安培力的大小和方向；
（2）线框在滑动前所产生的焦耳热。
14．（12分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为，线框绕与cd重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I。
（1）线框中感应电流的有效值为多少？
（2）从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q；
（3）线框转一周的过程中，产生的热量为Q。
15．（16分）如图所示的坐标系，虚线位于x轴上方h处，虚线与x轴之间存在水平向右的匀强电场，x轴下方有一半径为R的圆形匀强磁场与x轴相切于O点，为磁场的圆心，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。S处有一粒子源，某时刻沿y轴负方向发射一质量为m、电荷量为q的正电粒子，粒子的发射速度大小为，经过一段时间粒子由坐标原点以大小为的速度进入磁场，且粒子的轨迹刚好通过y轴上的P点，不考虑粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从S点运动到P点的总时间。
试卷第1页，共3页
高二第二学期开学考物理试题第1页，共3页
龙岩市重点中学联盟2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理参考答案
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
D 2．B 3．C 4．A
多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。
BD 6．AC 7．BC 8．BC
三、非选择题：共60分。
9. （每空2分，共4分） A ，D 。
10．（每空2分，共4分）200 ，190 。
11．（每空2分，共4分）（1）S （2）向左
12．（每空2分，共8分）（1）CDF （2） B （3）①D ②B
13．（12分）（1）N，水平向右；（2）5×10-4J
（1）由法拉第电磁感应定律，得
=0.01V（2分）
（1分）
由图乙可得0.1s时，B=0.1T
0.1s时线框所受安培力大小为N（2分）
由左手定则可得线框所受安培力的方向水平向右（1分）
（2）线框与桌面之间的最大静摩擦力
=0.01N（2分）
线框开始滑动时有（1分）
解得B=0.5T
在0~1.0s时间内，B=t（T）（1分）
则线框在滑动前所产生的焦耳热为（2分）
14.（12分）（1）；（2） ；（3）
（1）线圈中产生感应电动势最大值（1分）
线框转过时的感应电流为：（1分）
感应电动势有效值为（1分）
感应电流为I，则电流的有效值为（1分）
（2）磁通量的最大值为（1分）
从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 t（1分）
通过导线的平均电流（1分）
平均电动势（1分）
解得 （1分）
线框转一周的过程中，产生的热量为）（1分）
一周的时间t=（1分）
解得（1分）
15．（16分）（1）；（2）；（3）
（1）粒子在整个过程的运动轨迹，如图所示
粒子在电场从S到O做类平抛运动，运动时间为t1，
在垂直于电场方向（1分）
粒子在O点沿电场方向速度
（1分）
又（1分）
（1分）
解得匀强电场的电场强度（1分）
（2）设粒子在O处的速度与x轴正方向夹角为，则
（1分）
得，设带电粒子做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系得
（1分）
解得
由（2分）
解得磁感应强度（1分）
（3）由（2）可知粒子在磁场中由O点运动到P点的时间为（2分）
又（2分）
可得粒子从S点运动到P点的总时间（2分）
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