四川省宜宾市珙县一高2020-2021学年高二下学期期中考试物理试卷 Word版含答案

珙县一高2020-2021学年高二下学期期中考试
物理试卷

（考试时间：90分钟 满分：100分）
第Ⅰ卷 选择题（共39分）
一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，每题只有一个选项符合题意）
1．下列有关物理学史的说法中正确的是（　 　）
A．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机
B．库仑提出了库仑定律，并测出了引力常量G的数值
C．欧姆最早用实验测得元电荷e的数值
D．牛顿通过研究计算确定了单摆做简谐运动时的周期公式
2．如图所示，对做简谐运动的弹簧振子（理想化模型）m的受力分析正确的是(　　)
A．重力、支持力、弹簧的弹力
B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力
C．重力、支持力、回复力、摩擦力
D．重力、支持力、摩擦力
3．如图，水平方向有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间做简谐运动，下列说法正确的是(　　)
A．振子在a点时加速度最大，速度最大
B．振子在O点时速度最大，位移最大
C．振子在b点时位移最大，速度最小
D．振子在b点时加速度最大，速度最大
4、如图所示，一摆长为l的单摆，在悬点的正下方的P处有一钉子，P与悬点相距l－l′，则这个摆做小幅度（偏角小于5°）摆动时的周期为(　　)
A．2π B．2π
C．π(＋ ) D．2π
5、如图所示实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，由此可以判定（ ）
A．M点电势小于N点电势?????? B．M点场强小于N点场强
C．粒子动能逐渐减小????? D．粒子电势能逐渐增大
6、如图所示的半波正弦交流电，它的有效值是(　　)
A．2 A B. A C. A D．1 A
7、如图所示的电路，电源输入端同时有直流和交流成分的电流，为了尽量减少R2上的交流成分，应(　　)
A．选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器
B．选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器
C．选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器
D．选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器
8、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断（　　）
A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，电流计指针向右偏转
B．线圈A向上拔出或断开开关，电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P向左匀速滑动，电流计指针静止在中央
D．因线圈的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
9、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为3：1，4个完全相同的好的灯泡如图接入电路，已知副线圈一侧的3个灯泡均正常发光，则原线圈电路中串联的灯泡L的情况是（　　）
A、L将要烧毁
B．L比另外3个灯要暗些
C．L正常发光
D．不知输入电压，无法判断
多选题（本题共4小题，每题3分，共12分，每题有2个或多个选项符合题意，漏选得2分，不选或错选得0分。）
10、两个完全相同的金属小球，相距为r，所带电荷量的绝对值之比为1∶7，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用的库仑力可能变为原来的(　 　)
A.　　　　　B. C. D.
11、如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光传感器中的光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时（　　）
A、电压表V1示数不变
B．电压表V2示数变大
C．电流表A1示数变大
D．电流表A2示数不变
12、如图所示，一端接有定值电阻R=0.9?的平行光滑金属轨道，固定在水平面内，其宽度L=0.5m，导轨电阻不计，整个装置处在B=2 T的匀强磁场中，磁场方向与水平面成30°角。现有一根垂直于导轨放置的导体棒ab，在水平向右的恒力F作用下以v=4 m/s的速率向右匀速运动，导体棒ab的电阻为r=0.1 Ω， 导体棒始终与导轨接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A、导体棒ab中的电流大小为4A，且a端电势高；
B、导体棒ab中的电流大小为2A，且b端电势高；
C、为了维持导体棒的匀速运动，水平恒力的大小为F=1N；
D、为了维持导体棒的匀速运动，水平恒力的大小为F=2N；
13、现有一弹簧振子（弹簧质量不计），使其离开平衡位置2 cm，在该处由静止释放。若t＝0.1 s时，第一次回到平衡位置，运动过程中不计任何阻力，则下列说法中正确的是(　 　)
A．振子的振动周期为0.4 s
B．1 s内振子通过的路程是20 cm
C．t1＝0.05 s时刻与t2＝0.15 s时刻，振子速度相同，加速度相同
D．t1＝0.05 s时刻与t2＝0.35 s时刻，振子速度等大反向，弹簧长度相等
第II卷（非选择题 共61分）
三、实验题(本题共2小题，合计16分。）
14．（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
（1）首先，他们摆线应选用 。(填选项前的字母)
A．长约10 cm的细线　　 B．长约1 m的细线
C．长约1 m的粗绳 D．80 cm长的橡皮绳
（2）接着，他们用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为__________ cm。
（3）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 。(填选项前的字母)
A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
15．（10分）现有一只小灯泡，额定电压为6 V，额定功率约为3 W，现为了测绘其伏安特性曲线，提供了下列器材：
电流表A：量程0～0.6 A、内阻约为0.5 Ω
电压表 V：量程0～3 V、内阻RV＝5 kΩ
滑动变阻器R：阻值范围0～20 Ω、额定电流为1 A
定值电阻R0：阻值R0＝10 kΩ
电源E：电动势约为10 V、内阻很小
开关S一个，导线若干
(1)请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路图(标注所用器材的符号)；
(2)实验中，若要测其额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，若此时测得电流表示数为 0.48 A，则小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题（本题4小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明和步骤，有数值的要注明单位）
16、（8分）如图所示，在xOy平面内，y≥0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以v0射入，粒子的重力不计，求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
（2）带电粒子在磁场中运动的时间；
17、（12分）如图所示，一电子（质量为m，所带电荷量的绝对值为e）处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧，在电场力作用下由静止开始运动，然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场．若偏转电场的两极板间距为d，板长为l，求：
（1）电子刚进入偏转电场时的速度v0；
（2）要使电子能从板间飞出，两个极板间所能加的最大偏转电压Umax′．
18、（12分）发电机转子是匝数n＝100、边长L＝20 cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，现绕着垂直磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速度匀速转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝99 Ω。试求：
(1)交变电流瞬时值的表达式；
(2)外电阻R上消耗的功率（π2可近似取10）；
(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？
19、（13分）一台发电机最大输出功率为4 000 kW，输出电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ。到目的地经变压器T2降压，现负载为多个并联的相同灯泡(“220 V，60 W”)。若变压器T1和T2的均为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，求：
（1）升压变压器T1原、副线圈匝数比n1：n2？
（2）降压变压器T2原线圈两端的电压U3为多大？
（3）现可并联接入多少盏灯泡，使他们均正常发光？
珙县一高2020-2021学年高二下学期期中考试
物理答案
（考试时间：90分钟 满分：100分）
第Ⅰ卷 选择题（共39分）
一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，每题只有一个选项符合题意）
1——5：A A C C B 6——9：D D B C
二、多选题（本题共4小题，每题3分，共12分，每题有2个选项符合题意，漏选得2分，）
10——13：CD AC BC ABD
第II卷（非选择题 共61分）
实验题(本题共2小题，合计16分。）
14、（6分，每空2分） (1)B 　(2)0.97 （3）C
15、（画图4分，每空3分，共计10分）(1)　 (2) 2　 2.88
四、计算题（本题4小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明和步骤，有数值的要注明单位）
16、（8分）答案：
解析：（1）带电粒子带负电，轨迹如图中圆弧ODE所示，
由 3分
得 1分
由几何知识得，粒子转过的圆心角θ=120°； 1分
又由 或者s=θ r 1分
t=s/v 1分
得粒子在磁场中的运动时间t＝T＝ 1分　
（12分）答案：（1） （2）
解：（1）在加速电场中，由动能定理有：eU=﹣0…① 2分
解①得：…② 2分
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，恰从极板右侧边缘飞出时，偏转电压最大。现有：
平行极板方向：l=v0t…③ 1分
=Ed 1分
根据牛顿第二定律得：a===， 2分
垂直极板方向：y=…④ 1分
恰飞出极板区：…⑤ 1分
联解③④⑤式得： 2分
18、（12分）答案：(1) i＝2πsin(100πt) A　(2)1.98×103 W (3)0.01 C
解：(1)电动势的最大值：Em＝nBωL2＝200π V 1分
根据闭合电路欧姆定律得Im＝＝2π A 1分
交变电流瞬时值表达式：i＝Imsin(ωt) 1分
代入数据得：i＝2πsin(100πt) A。 1分
(2)电流的有效值I＝ 1分
外电阻上消耗的功率：P＝I2R 2分
得P＝198π2W≈1.98×103 W。 1分
(3)线圈转过过程中，平均感应电动势＝n＝n＝ 1分
平均电流：＝＝ 1分
通过外电阻的电荷量：q＝·Δt 1分
得：q＝＝0.01 C。 1分
19、（13分）答案：（1）20A （2）1.8×105 V （3）6×104盏
解：（1）输电线上消耗的功率P线＝I22R＝P×10%＝400 kW，则I2＝20 A 2分
又P＝U1I1， 则I1＝＝103 A； 2分
2分
（2）P＝U1I1＝U2I2，得U2＝2×105 V， 1分
输电线上损失电压U线＝I2R＝2×104 V， 1分
则T2原线圈的输入电压U3＝U2－U线 1分
得U3＝1.8×105 V， 1分
（3）根据P4=(1－10%)P 1分
P4＝60 W×n， 1分
解得n＝6×104盏， 1分