【物理】广东省惠阳区中山中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】广东省惠阳区中山中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

惠阳区中山高二年级物理试题 一、选择题 ‎1.下列关于传感器说法中不正确的是（ ）‎ A. 热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏 B. 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号 C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断 D. 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 ‎【答案】A ‎【解析】A．热敏电阻是由半导体材料制成的，对温度感知灵敏，选项A错误，符合题意； ‎ B．电子秤所使用测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号，选项B正确，不符合题意；C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断，选项C正确，不符合题意； D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，选项D正确，不符合题意。故选A。‎ ‎2.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（ ）‎ A φa>φb>φc B. Ea>Eb>Ec C. φa－φb＝φb－φc D. Ea＝Eb＝Ec ‎【答案】A ‎【解析】A．由沿电场方向电势降低可得φa>φb>φc，故A正确；‎ BD．一条电场线无法描述电场的分布，故Ea、Eb、Ec的大小关系不能确定，故BD错误；‎ C．如果是匀强电场，才有φa－φb＝φb－φc，故C错误。故选A。‎ ‎3.某高压变电所通过变压器向一工厂送电，输送电压为U，输送功率为P，导线电阻为R，下列说法正确的是（ ）‎ A. 如果输送功率与导线电阻不变，输送电压变为原来的2倍，则损失功率变为原来的四倍 B. 如果输送功率与输送电压不变，导线电阻变为原来的2倍，则损失功率变为原来的二分之一 C. 输送功率为P的具体数值由工厂的用电情况决定 D. 输送功率为P的具体数值由变电所决定，与工厂的用电情况无关 ‎【答案】C ‎【解析】A．如果输送功率与导线电阻不变，输送电压变为原来的2倍，则输送电流变为原来的二分之一，据P损=I2R可知，损失功率变为原来的四分之一，选项A错误；‎ B．同理，如果输送功率与输送电压不变，导线电阻变为原来的2倍，则损失功率变为原来的二倍，选项B错误；‎ CD．输送功率为P的具体数值由工厂的用电情况决定，如果机器不工作，变电所将输不出电来，选项C正确，D错误。故选C。‎ ‎4.如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，L为自感线圈（自感系数较大，电阻不计），E为电源，S为开关．闭合开关S，电路稳定后，三个灯泡均能发光．则（ ）‎ A. 断开开关瞬间，c熄灭，稍后a、b同时熄灭 B. 断开开关瞬间，流过a的电流方向改变 C. 闭合开关，a、b、c同时亮 D. 闭合开关，a、b同时先亮，c后亮 ‎【答案】A ‎【解析】A．断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中的电流会被阻碍减小，导致稍后a、b同时熄灭，而c立刻熄灭，故A正确；‎ B．断开开关S的瞬间，流过a的电流方向不变，而流过b的电流方向改变，故B错误；‎ CD．开关S闭合瞬间，b和c同时发光，a由于线圈的阻碍电流增加，所以渐渐变亮，故C错误；D错误．‎ ‎5.如图所示，M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R 是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，现保持开关S闭合，则（ ）‎ A. 将滑动变阻器的滑片向下滑动时，灵敏电流计中有从a向b的电流 B. 将滑动变阻器的滑片向上滑动时，灵敏电流计中有从b向a的电流 C. 保持滑动变阻器的滑片不动，减小M、N间的距离，带电油滴将向上运动 D. 保持滑动变阻器的滑片不动，减小M、N间的正对面积，带电油滴将向下运动 ‎【答案】C ‎【解析】A．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向下滑动时，外电阻减小，电容器两极板间电压减小，电容器放电，上极板与正极相连，故电流从b向a，故A错误；‎ B．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，电容器两极板间电压增大，电容器继续充电，灵敏电流计中有从a向b的电流，选项B错误；‎ C．保持滑动变阻器的滑片不动，减小M、N间的距离，电容器电容增大，电量增加，两极板间场强增大，带电油滴将向上运动，选项C正确；‎ D．保持滑动变阻器的滑片不动，减小M、N间的正对面积，两极板间的场强不变，带电油滴仍保持静止，选项D错误；故选C。‎ ‎6.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为( )‎ A. B. 2 C. D. 3‎ ‎【答案】D ‎【解析】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式 可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间 可得： D正确。‎ ‎7.如图所示，一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘，如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 如果导线框速度变为原来的二倍，则外力做的功也变为原来的四倍 B. 如果导线框的速度变为原来的二倍，则电功率变为原来的二倍 C. 如果导线框的材料不变，而边长变为原来的二倍，则外力做的功也变为原来的四倍 D. 如果导线框的材料不变，而边长变为原来的二倍，则电功率变为原来的四倍 ‎【答案】C ‎【解析】设匀强磁场磁感应强度为B，正方形导线框边长为l，电阻为R，从磁场中拉出的速度大小为v，则有 ‎ ‎ A．显然如果导线框的速度变为原来的二倍，则外力做的功也变为原来的二倍，选项A错误；‎ B．如果导线框的速度变为原来的二倍，则电功率变为原来的四倍，选项B错误；‎ CD．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的二倍，则电动势变为原来的二倍，电阻也变为原来的二倍，感应电流大小不变，故安培力变为原来的二倍，外力做的功也变为原来的四倍，由P=Fv可知电功率变为原来的二倍，选项C正确，D错误。故选C。‎ ‎8.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2 Ω的电动机．闭合开关，电动机正常工作，电流表示数这1A．则 A. 副线圈两端电压为22V B. 电动机输出机械功率为12W C. 通过电动机的交流电频率为50Hz D. 突然卡住电动机，原线圈输入功率变小 ‎【答案】C ‎【解析】A．输入电压最大值为V，则有效值 则A错误；‎ B．输出的机械功率 则B错误；‎ C．由乙图知周期为0.02s，则 则C正确；‎ D．卡住电动机，电路中电流变大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D错误．‎ 故选C.‎ ‎9.如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电器，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则（ ）‎ A. 当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下 B. 当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下 C. 工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端 D. 工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端 ‎【答案】BD ‎【解析】当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁继电器螺线管的电流增大，磁性增强，吸下金属片，触点接通，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。选项BD正确，AC错误；故选BD。‎ ‎10.实验室中常用滑动变阻器来调节电流的大小，有时用一个不方便，须用两个阻值不同的滑动变阻器，一个作粗调（被调节的电流变化大），一个作微调（被调节的电流变化小）．使用时联接方式可以是串联，也可以是并联，如图所示，则 （ ）‎ ‎ ‎ A. 串联时，阻值大的变阻器作粗调 B. 串联时，阻值大的变阻器作微调 C. 并联时，阻值大的变阻器作微调 D. 并联时，阻值大的变阻器作粗调 ‎【答案】AC ‎【解析】AB．据题意，当两个滑动变阻器串联时，调节阻值较大的滑动变阻器，电路总电阻变化较大，电流也变化较大，作为粗调，故A正确，B错误；‎ CD．当两个滑动变阻器并联时，调节阻值较大的滑动变阻器时，并联电路电阻变化较小，电流变化较小，可作为微调，故C正确，D错误。故选AC。‎ ‎11.如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. 电流的表达式为i＝0.6sin10πt（A）‎ B. 磁铁的转速为10 r/s C. 风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt（A）‎ D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为A ‎【答案】AD ‎【解析】A．由题图乙可知，电流的周期T＝0.2 s，则ω＝＝10π rad/s 由交流电的电流表达式i＝Asinωt（A），可知电流的表达式为i＝0.6sin10πt（A）,A正确；‎ B．根据ω＝2πn，可知转速为5 r/s，B错误；‎ CD．由于转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，即角速度加倍，由 可知，电流的最大值也加倍，即Im＝1.2 A，则电流的表达式为i＝1.2sin20πt（A）‎ 电流的有效值 C错误，D正确．故选AD。‎ ‎12.如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿abcda方向时为正，已知在0～4 s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列图像所表示的关系正确的是(　 )‎ ‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】AB．由题意可知，规定向里为磁感应强度的正方向，线框中电流i沿abcd方向时为正；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 感应电流 由B-t图象可知，在每一时间段内，是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力 I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故A正确，B错误；‎ CD．由图示B-t图象可知，0～1s时间内，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，为正值；同理1～2s，磁场向里，且增大，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流是逆时针，为正值；2～3s，B的方向垂直纸面向里，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的；3～4s内，B的方向垂直纸面向外，B增大，增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的，故C错误，D正确.‎ 故选AD.‎ 二、非选择题 ‎13.某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材：‎ A．电压表 （量程0～3 V，内阻约为15 kΩ） ‎ B．电压表 （量程0～15 V，内阻约为75 kΩ）‎ C．电流表 （量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω）‎ D．电流表 （量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω）‎ E．变阻器R1（0～100 Ω，0.6 A）‎ F．变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）‎ G．电池组E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）‎ H． 待测金属丝 （阻值约为5Ω）‎ I．开关 S，导线若干，米尺，螺旋测微器等 ‎(1)为减小实验误差，电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________； （填代号）；‎ ‎(2)甲乙两位同学分别画出了两个电路图，如图甲、乙所示。本实验选用______（填“甲”或“乙”）图比较合适；‎ ‎(3)实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，使用时发现所用螺旋测微器存在零误差。测微螺杆与测砧直接接触时读数如图甲所示，测量金属丝直径时如图乙所示，则金属丝的直径d=__________mm；‎ ‎(4)如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L， 用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率ρ=__________。‎ ‎【答案】 (1). A D E (2). 甲 (3). 0.507 (4). ‎ ‎【解析】(1)[1][2][3]．由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I＝＝0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；‎ ‎(2)[4]．由于，应采用电流表外接法，应选图甲所示电路；‎ ‎(3)[5]．由甲图可知螺旋测微器的零误差为0.020mm，乙图读数为 ‎0.5mm+0.01 2.7mm=0.527mm 所以金属丝直径为0.507mm。‎ ‎(4)[6]．据，，所以 ‎14.某同学准备将一只毫安表改装成欧姆表。准备有如下器材：‎ A．毫安表（满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝170 Ω）‎ B．干电池（电动势E＝1.5 V，内阻r＝2.0 Ω）‎ C．定值电阻R0（阻值1 000 Ω）‎ D．电阻箱R1（最大阻值都为999.9 Ω）‎ E．开关S、红、黑表笔各1支，导线若干 ‎(1)欧姆表的电路图如图甲所示，图中表笔_______（填“a”或“b”）是黑表笔；‎ ‎ ‎ ‎(2)按图甲正确连接好电路．将红、黑表笔短接，调节电阻箱R1＝________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻为欧姆表的内阻R内，则R内＝________Ω；‎ ‎(3)欧姆表改装好后，通过计算可以将原来的毫安表表盘标上对应的电阻数值。如图乙所示，表盘上P处的电流刻度为0.4mA，则P处对应的电阻刻度为____。‎ ‎【答案】 (1). a (2). 328 1500 (3). 2250‎ ‎【解析】(1)[1]．在欧姆表的电路图中，黑表笔与内部电源的正极相连，所以表笔a是黑表笔。‎ ‎(2)[2][3]．由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表的内阻为R内＝＝1500 Ω 则R1＝R内－R0－Rg－r＝328 Ω 中值电阻应为1500 Ω；‎ ‎(3)[4]．P点刻度对应的总电阻为Ω＝3750Ω 所以3750Ω－1500Ω=2250Ω。‎ ‎15.如图所示，一质量为m、电荷量为+q的粒子在匀强电场中只受电场力作用，其运动轨迹在竖直平面内，A、B为其运动轨迹上的两点，A、B两点间距离在水平方向上的投影为L。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与竖直方向夹角为60°；它运动到B点时速度大小为v0，方向竖直上。求：‎ ‎(1)粒子由A运动到B的时间；‎ ‎(2)匀强电场的场强。‎ ‎【答案】(1)；(2) ，方向水平向右 ‎【解析】(1)由题意知初速度与竖直方向夹角为60°，初速度v0．可以分解为 水平方向 ‎ 竖直方向 由于竖直方向速度不变可以知道电场力方向水平向右，电场强度方向也是水平向右。粒子由A向B运动过程为类平抛运动，即水平方向匀减速运动，竖直方向匀速直线运动，粒子由A运动到B的时间为 ‎(2)粒子由A运动到B，利用动能定理有：‎ 联立上式解得 方向水平向右 ‎16.如图所示，在倾角为的斜面上固定两条间距为的光滑导轨、，电阻不计。导轨处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。在导轨上置一质量为、电阻为的金属棒，并对其施加一平行斜面向上的恒定的作用力，使其匀加速向上运动。某时刻在导轨上再由静止放置一个与相同的金属棒，棒恰好能在导轨上保持静止，且棒同时由加速运动变为匀速运动。求：‎ ‎(1)棒最大速度；‎ ‎(2)棒加速运动时的加速度和棒加速运动的时间。‎ ‎【答案】(1)；(2) ； ‎ ‎【解析】(1) 棒置于导轨上时，恰好能保持静止，说明受到的安培力与重力沿斜面向下的分力相等，即 又 安培力 所以有 ‎(2)棒置于导轨上时，棒匀速运动，故有,即 由此可知棒加速运动时的加速度,加速时间 ‎17.如图甲所示，水平直线下方有竖直向上的匀强电场，场强；现将一重力不计、比荷的正电荷从电场中的点由静止释放，经过后，通过上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场垂直于纸面向外，从电荷第一次通过时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。求：‎ ‎(1)电荷进入磁场时的速度；‎ ‎(2)图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离；‎ ‎(3)如果在P点右方d= 110cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到撞击挡板所需的时间。‎ ‎【答案】(1)×l04m／s ；(2)20cm ；(3)14.5×10－5s ‎【解析】(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据解得 v0=×l04m／s ‎ ‎(2)当时，电荷运动的半径 周期 ‎ ‎ 当时，电荷运动的半径 周期 ‎ ‎ 故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。‎ 在t=2×10-5s时刻，电荷先沿大圆轨迹运动了四分之一个周期又沿小圆轨迹运动了半个周期，正好经过MN。此时电荷与P点的水平距离为r1=20cm ‎(3)电荷从P点开始，其运动情况是：先以r1=20cm运动四分之一圆周，再以r2=10cm运动一周，又以r1=20cm运动四分之一圆周，而后进入电场，先竖直向下减速运动到零，再反向加速运动回到磁场，完成一个周期，其运动的周期为：‎ 根据电荷的运动情况可知，电荷到达档板前运动的完整周期数为2个，沿PN运动的距离：s=80cm ，然后分别以r1=20cm、r2=10cm运动四分之一圆周，对应30cm的水平距离，如图所示，‎ 故电荷运动的总时间