湖北省武汉市新洲区城关高中2020-2021学年高二下学期开学收心考试物理试题 Word版含答案

湖北省武汉市新洲区城关高级中学2020-2021学年高二下学期开学收心考试物理试题

考试时间75分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列说法正确的是(　　)
A．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，而与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
2.如图所示，甲是法拉第发明的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量为零
B.通过电阻R的电流在周期性变化
C.若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动
D.铜片C的电势比铜片D的电势低
3.交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是(　　)
A.转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大
B.转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C.转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D.转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B
4.下列关于热运动的说法中，正确的是(　　)
A．0 ℃的物体中的分子不做无规则运动
B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动
C．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
5.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压。图甲中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么(　　)
A.由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u＝36sin100πt(V)
B.当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大
C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小
D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大
6.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能都增大的阶段是(　　)
从c到d B．从b到c C．从a到b D．从b至d
7.一定质量的理想气体，其状态变化过程的p?V关系图象如图所示，该过程的p?T图象应是(　　)
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.热敏电阻是电学中常用的电学元件。R2为热敏电阻，其阻值R2随温度t变化的图线如图甲所示。图乙中电源电动势为E、内阻为r，带电油滴P原来静止在平行板电容器中间，所有的电表都是理想电表，且R1=r。当温度升高时，则
甲 乙
A.电压表的示数减小，电流表的示数增大
B.电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐增大
C.带电油滴P向上运动
D. R4两端电压的增大量，比R2两端电压的减小量小
9.如下图所示，有一边界为等腰直角三角形区域，该区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两直角边的边长为L；有边长也为L的正方形均匀铜线框abcd，以恒定的速度v沿垂直于磁场左边界的方向穿过磁场区域，且磁场的下边界与线框的ad边处于同一水平面上；设ab刚进入磁场为t=0时刻，在线圈穿越磁场区域的过程中，cd间的电势差记为Ucd，从c到d流过cd的电流记为Icd，则Ucd、Icd随时间t变化的图线是下图中的（ ）
10.如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，(不计分子势能)则(　　)
A．A→B过程气体升温
B．B→C过程气体内能增加，气体吸热
C．C→A过程气体放热
D．全部过程气体做功为零
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开；控制电路中电源的电动势为9V，内阻为2Ω，继电器线圈电阻为8Ω，滑动变阻器连人电路的电阻为50Ω；当控制电路中的电流大于0.06A时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。
(1)当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表A的示数会变______（选填“大”或“小”）。
(2)质量超过______kg的车辆闯红灯时才会被拍照记录（重力加速度为10m/s2）。
(3)若要增大“车辆闯红灯违规记录仪”的灵敏度，即违规车辆的质量比第（2）问结果小，也会被拍照记录，则滑动变阻器的滑片应向______（选填“a”或“b”）端滑动。
12.（9分） 某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_______。（填正确答案标号）
A．18 mA B ．21 mA C．25mA D．28 mA
（2）产生上述问题的原因可能是________。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（3）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_______。
13.（12分）如图所示矩形线圈面积为0.2m2，匝数为100，绕轴在磁感强度为T的匀强磁场中以角速度10πrad/s匀速转动。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R=50Ω，其它电阻不计。
（1）若从线圈转到与磁场垂直时开始计时，求线圈转过时感应电动势的瞬时值e。
（2）若n1/n2=1/5，求变压器的输入功率及电流表的示数。
14.（14分） 如图所示，一端封闭、长度=90cm的竖直玻璃管内，有一段长=15cm的水银柱封闭了一定量的理想气体，气体的温度t1=27℃，密封气柱长L=60cm，大气压强p0=75cmHg，求：
(1)若玻璃管从足够高处做自由落体运动，稳定时气柱的长度；（假设气体的温度不变，外界大气压不变）
(2)若给玻璃管内的气体缓慢加热，管内水银柱刚开始溢出时气体的温度。
15.（16分）如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m的金属杆PQ静止在导轨上．现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间t，杆进入磁场并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨和杆的电阻均不计．
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图象如图乙所示，
求0～x0与x0～3x0两个过程中电阻R产生的热量之比．
物理答案
一、单项选择题每小题4分，共28分；多项选择题共3小题，每小题5分，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分；总分43分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D B C A C ABD AC BC
11.（1）大 （2）500 （3） b （每空2分，共6分）；
12.(1). C (2). BC (3). （每空3分，共9分）；
13.（12分）【答案】(1)(3分） (2) P=800W (5分） I1=20A.（4分）
【解析】（1）交流电的最大值为V.....................................................1分
线圈转过时感应电动势的瞬时值V.....................................................2分
（2）变压器原线圈输入电压为U1，.....................................................1分
变压器副线圈输入电压为U2， ， U2=200V....................................................1分
变压器的输入功率P， ....................................................1分
得P=800W.....................................................2分
副线圈的电流为I2，.....................................................1分
电流表的示数为I1， ....................................................1分
得I1=20A.....................................................2分
14.（14分）【答案】(1)72cm；(8分） (2)102℃（6分）
(1)根据玻意耳定律可得 .....................................................2分
其中cmHg， .....................................................2分
p2=75cmHg，V1=LS=60S .....................................................2分
得=72cm .....................................................2分
(2)由盖吕萨克定律可得 .....................................................2分
其中V2=75S， .....................................................2分
解得T2=375K或t2=102℃.....................................................2分
15.（16分）【答案】(1) 　（10分） (2) (6分）
【解析】(1)设拉力大小为F，杆的加速度为a，进入磁场时的速度为v0，则F＝ma ...............1分
杆做匀加速直线运动，则v0＝at ....................... ......................1分
杆在磁场中做匀速直线运动，则F＝F安＝BIL ....................... ......................2分
I＝ ....................... ......................2分
E＝BLv0 ....................... ......................2分
联立解得：B＝ ....................... ......................2分
(2)撤去拉力后，由题图乙可知，杆在x＝x0处的速度大小为v＝ ....................... ......................2分
由能量关系，在0～x0过程中，电阻R产生的热量Q1＝mv02－mv2 ....................... ......................1分
在x0～3x0过程中，电阻R产生的热量Q2＝mv2 ....................... .....................1分
解得＝. ....................... .....................2分