湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第八次双周考试题

湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第八次双周考试题

湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第八次双周考试题 ‎ 考试时间：2020年1月10日 ‎(总分：110分，时长90分钟)‎ 一、选择题（12小题，共48分。1-6为单选题，7-12题为多选题，每题4分，漏选得2分，错选得0分）‎ ‎1．下列说法错误的是(　 　)‎ A．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的元件 B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差 C．电熨斗中的双金属片是温度传感器 D．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压的传感器 ‎2．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定(　 　)‎ A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．电场中A点的电势低于B点的电势 ‎3．在收音机线路中，经天线接收到的电信号中既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是(　 　)‎ A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈 B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈 C．a是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈 D．a是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈 ‎4．某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是(　 　)‎ A．热敏电阻和光敏电阻 B．金属热电阻和光敏电阻 C．热敏电阻和霍尔元件 D．光敏电阻和驻极体话筒 ‎5．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反．磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形(高为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，感应电流I与线框移动距离x的关系图象是(　 　)‎ ‎6．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　 　)‎ A．() B．() C．4r()2()2 D．4r()2()2‎ ‎7．如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后(　 　)‎ A．金属棒ab、cd都做匀速运动 B．金属棒ab上的电流方向是由b向a C．金属棒cd所受安培力的大小等于 D．两金属棒间距离保持不变 ‎8．如图所示的电路中，线圈L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有(　 　)‎ A．当S闭合瞬间，L1立即变亮，L2逐渐变亮 B．当S闭合瞬间，L1一直不亮，L2逐渐变亮 C．当S断开瞬间，L2立即熄灭 D．当S断开瞬间，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 ‎9．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1，R2，R3为定值电阻，RL为光敏电阻（光敏电阻被光照射时阻值变小），C为电容器．闭合开关S，电路稳定后，用光照射RL，下列说法正确的是(　 　)‎ A．电压表示数增大 B．电源的效率增大 C．电容器所带电荷量增加 D．R2消耗的功率增大 ‎10．一个含有理想变压器的电路如图5所示，其中R1、R3、R4为定值电阻，R2为滑动变阻器，电表为理想电表，u为正弦交流电源，输出电压有效值恒定，当滑片P从左向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　 　)‎ A．电压表示数变大 B．电容器C所带电荷量始终不变 C．电流表示数减小 D．理想变压器输出功率增大 ‎11．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点．一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0后刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是(　 　)‎ A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场 B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ad边射出磁场 C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场 D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场 ‎12．如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　 　)‎ A．向右匀速运动 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 二、实验题（2小题，共15分）‎ ‎13．（6分）(1)如图1所示的游标卡尺，游标尺上共有20个分度，用它测量某工件的外径时，示数如图，则此工件的外径是________ mm.‎ 图1‎ ‎(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径如图2，则此电阻丝的 直径为________ mm.‎ 图2‎ ‎(3)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(电动势3 V，内阻不计)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流‎2 A)、开关、导线若干．‎ 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ U/V ‎0.10‎ ‎0.30‎ ‎0.70‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎1.70‎ ‎2.30‎ I/A ‎0.020‎ ‎0.060‎ ‎0.160‎ ‎0.220‎ ‎0.340‎ ‎0.460‎ ‎0.520‎ 由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图3中的________图(选填“甲”或“乙”)．‎ 图3‎ ‎(4)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是________(有多个正确选项)．‎ A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起的误差属于系统误差 B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用U－I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 ‎14．（9分）某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r.‎ 实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为‎0.6 A,内阻 不计),电阻箱R(0～99.9 Ω)，开关S1和S2，导线若干．‎ ‎(1)先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整；‎ 先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，‎ 然后______________，读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0＝______________.‎ ‎(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：‎ 组数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 电阻R/Ω ‎0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎12.0‎ ‎18.0‎ 电流I/A ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.33‎ ‎0.25‎ ‎0.20‎ ‎①根据图给定的坐标系并结合以上数据描点作图．‎ ‎②利用图象求出该电源的电动势E＝________ V，‎ 内阻r＝________ Ω(保留两位有效数字)．‎ 三、论述、计算题(本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15．（12分）．图甲为小型旋转电枢式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OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0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．求：‎ ‎(1)交流发电机产生的电动势最大值；‎ ‎(2)电动势的瞬时值表达式；‎ ‎(3)线圈转过 s时电动势的瞬时值；‎ ‎(4)电路中交流电压表的示数．‎ ‎16．（12分）如图所示，长L＝‎‎0.20 m ‎、不可伸长的绝缘丝线的一端拴一质量为m＝1.0×10－‎4 kg、带电荷量为q＝＋1.0×10－‎6 C的小球，另一端连在一水平轴O上，现将小球拉到与轴O在同一水平面上的A点(丝线拉直)，然后无初速度地将小球释放，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E＝2.0×103 N/C.取g＝‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)小球通过最高点B时速度的大小；‎ ‎(2)小球通过最高点B时，丝线对小球拉力的大小．‎ ‎17．（12分）如图所示xOy坐标系，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分 别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示．现有一个质量为m、电量为＋q的带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场．已知OP之间的距离为d(不计粒子的重力)．求：‎ ‎(1)O点到Q点的距离；‎ ‎(2)磁感应强度B的大小；‎ ‎(3)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间．‎ ‎18．（11分）如图所示，两条平行光滑金属导轨水平放置，电阻r=0.3Ω，质量m=‎0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在两导轨上，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，量程为‎3A的电流表串接在一条导轨上，量程为1V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=‎2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问：‎ ‎（1）拉动金属棒的外力F多大；‎ ‎（2）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上，求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。‎ ‎2020学年上学期2020级 第八次双周练物理答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 A B C D C C 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 BC BD CD AC AC BD 二、实验题（2小题，共15分）‎ ‎13．（6分）‎ ‎（1）4.35 （2）1.569(1.567～1.569都对) （3）甲 （4） CD ‎14．（9分）‎ ‎（1）断开S2，调节电阻箱的阻值，‎ 使电流表的示数仍为I　R1－R2‎ ‎（2）①　‎ ‎②6.0　2.5‎ 三、论述、计算题 ‎15．（12分）‎ ‎（1）62.8 V　 （2）e＝62.8cos (10πt) V （3）31.4 V　(4)40 V 解析（1）交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω 而Φm＝BS，ω＝，所以Em＝ 由Φ－t图线可知，Φm＝2.0×10－2 Wb，T＝0.2 s 所以Em＝20π V＝62.8 V.‎ ‎（2）线圈转动的角速度ω＝＝ rad/s＝10π rad/s，由于从垂直中性面位置开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝62.8cos (10πt) V ‎（3）当线圈转过 s时 e＝62.8cos (10π×) V＝31.4 V ‎(4)电动势的有效值E＝＝10π V U＝E＝×10π V＝9π V≈40 V.‎ ‎16．（12分）‎ ‎（1）‎2 m/s　 （2）3.0×10－3 N 解析（1）小球由A运动到B，其初速度为零，电场力对小球做正功，重力对小球做负功，丝线拉力不做功，则由动能定理有：qEL－mgL＝ vB＝ ＝‎2 m/s.‎ ‎(2)设小球到达B点时，受重力mg、电场力qE和拉力FTB作用，‎ mg＝1.0×10－4×10 N＝1.0×10－3 N qE＝1.0×10－6×2.0×103 N＝2.0×10－3 N 因为qE>mg，而qE方向竖直向上，mg方向竖直向下，小球做圆周运动，其到达B点时向心力的方向一定指向圆心，由此可以判断出小球一定受丝线的拉力FTB作用，由牛顿第二定律有：FTB＋mg－qE＝ FTB＝＋qE－mg＝3.0×10－3 N.‎ ‎17．（12分）‎ ‎(1)2d　(2)　(3) 解析　(1)设Q点的纵坐标为h，到达Q点的水平分速度为vx，P到Q受到恒定的电场力与初速度垂直，为类平抛运动，则由类平抛运动的规律可知 竖直方向匀速直线运动，h＝v0t1‎ 水平方向匀加速直线运动的平均速度＝，‎ 则d＝ 根据速度的矢量合成tan 45°＝，解得h＝2d.‎ ‎(2)粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，粒子在磁场中的运动半径R＝2d 由牛顿第二定律qvB＝m，解得R＝ 由(1)可知v＝＝v0‎ 联立解得B＝.‎ ‎(3)在电场中的运动时间为t1＝ 在磁场中，由运动学公式T＝ 在第一象限中的运动时间为t2＝·T＝T 在第四象限内的运动时间为t3＝ 带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝.‎ ‎18．（11分）‎ ‎（1）1.6N；（2）q=‎0.25C.‎