2019-2020学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试 物理 word版

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江苏省扬州中学2019年第一学期期中考试 高二物理试卷 2019.11‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．下列关于传感器的说法中正确的是(　　)‎ A．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量 ‎ B．干簧管是一种能够感知电场的传感器 C．电子秤应用的是光传感器 ‎ D．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制 ‎2．如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是(　　)‎ A．竖直向上 ‎ B．竖直向下 ‎ C．水平向右 ‎ D．水平向左 ‎3．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(　　)‎ A．7.5V　　 ‎ B．8V　　‎ C．2 V　　 ‎ D．3 V ‎4．图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．D形盒与高频电源相连，且置于垂直于盒面的匀强磁场中．带电粒子在磁场中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是(　　)‎ A． t4－t3＜t3－t2＜t2－t1‎ B． Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1‎ C．电场的变化周期等于t1‎ D．仅增大加速电压，射出的粒子动能会变大 ‎5．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计. 整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t＝0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t 的变化关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPM的磁通量Φ、金属棒ab的加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，可能正确的是(　　)‎ A B C D 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎6．如图所示，绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起，之后保持电键闭合．下列说法正确的有(　　)‎ A．铝环不断升高 ‎ B．铝环停留在某一高度 C．铝环跳起到某一高度后将回落 ‎ D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 ‎7．A、B两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径rA=2rB，环B内有如图所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，下列说法正确的有(　　)‎ A．A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=1∶2‎ B．A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=1∶1‎ C．A、B环中产生的感应电流之比IA∶IB＝1∶1‎ D．A、B环中产生的感应电流之比IA∶IB＝1∶2‎ ‎8．如图所示，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电源．则(　　)‎ A．只将滑片P1下移时，电流表A示数变小 B．只将滑片P2下移时，电压表V示数变小 C．只增大交流电源的电压时，电流表A示数变大 D．只增大交流电源的频率时，电压表V示数不变 ‎9．如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的有(　　)‎ A．小球可能做匀变速运动 ‎ B．小球一定做变加速运动 C．小球动能可能不变 ‎ D．小球机械能守恒 ‎10．‎ 自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图．当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差．下列说法中正确的有(　　)‎ A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小 B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高 C．自行车的车速越大，霍尔电势差越低 D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小 甲 乙 ‎ ‎ 三、简答题：本题共 2小题，共计20分，每空2分．请将解答填写在答题卡相应的位置． ‎ ‎11．(1) 如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，作电流表使用时，选择开关S应接________(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大．‎ ‎　　　　‎ ‎(2)某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：‎ ‎① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；‎ ‎② 把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；‎ ‎③ 把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；‎ ‎④ 换用________(选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；‎ ‎⑤ 把选择开关调至________，然后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．‎ ‎12．某研究性学习小组为了研究标有“3.0V，1.5W”字样小灯泡的伏安特性曲线，设计并完成了有关实验．以下是实验中可供选择的器材 A．直流电源E(5V，内阻约0.5Ω)； B．电流表A1(0～3A，内阻约0.1Ω)；‎ C．电流表A2(0～0.6A，内阻约1Ω)； D．电压表V1(0～3V，内阻约3kΩ)；‎ E．电压表V2(0～15V，内阻约15kΩ)； F．滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流1A)‎ G．滑动变阻器R2(0～1000Ω，额定电流0.5A)； H．开关、导线等 ‎(1)电流表应该选______，电压表应该选______，滑动变阻器应该选______．（填写对应器材前的字母序号）‎ ‎(2) 在虚线框中画出电路图．‎ ‎(3)实验中根据测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的数据描绘出该小灯泡的U-I曲线，如图所示根据图所作出的小灯泡U-I曲线，可判断下图中关系图象可能正确的是_____．(图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流)‎ I2‎ P O I2‎ P O O I2‎ P O I2‎ P A B C D ‎(4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图所示的电路中，其中电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为 W(结果保留两位有效数字)．‎ 四、计算题：本题共3小题，每题15分，共计45分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎13．如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=5.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：‎ ‎（1）转到图示位置时线圈中的电流；‎ ‎（2）线圈转动的角速度ω；‎ ‎（3）线圈从图示位置转过90°过程中流过灯泡的电量．‎ ‎14．如图所示，两足够长平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源．现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰能静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s 2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（2）导体棒受到的摩擦力大小；‎ ‎（3）若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0 T，动摩擦因数μ=0.2，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度大小．‎ ‎ ‎ ‎15．在光滑的水平面内存在如图所示直角坐标系，第一、二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度．在第三象限至间有斜向右下方与x轴夹角为的匀强电场，场强．在y轴正、负半轴上的M点和N点各有一个极短的平板，由A点（-2m，0)静止释放一个质量为m=0.01kg，电量的小球，小球运动过程中会与两平板上表面发生完全弹性碰撞（碰撞时，小球在x轴方向速度不变，y轴方向速度大小不变，方向相反，碰撞时间不计），经过一段时间回到A点．求：‎ ‎（1）小球射出电场的速度；‎ ‎（2）平板M的坐标；‎ ‎（3）小球从A点出发到返回至A点所经历的时间．‎ ‎ ‎ 江苏省扬州中学2019年第一学期期中考试 高二物理试卷答案 2019.11‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 答案 D A C B D 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ 题号 ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 CD BD ABC BC AD 三、简答题：本题共 2小题，共计20分，每空2分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎11、（1） 1 （2） 负 ×1 k OFF挡或交流电压最高挡 ‎ ‎12、（1）C D F ‎ ‎（2）如图所示 （3）B （4）0.32（0.30-0.33） ‎ ‎13、（1）0.6‎2‎A；（2）3‎2‎rad/s（3）0.2C ‎14、（1）F安‎=0.3N （2） f=0.06N （3）a=2.6m/s2‎ ‎（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ I=ER+r=‎4.5‎‎0.5+2.5‎A=1.5 A‎ ‎ 导体棒受到的安培力 F安‎=BIL=0.3 N ‎ ‎（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F‎1‎‎=mgsin 37°=0.24 N 由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力.‎ 根据平衡条件，mgsin37°+f=‎F安， 解得f=0.06 N ‎ ‎（3）匀强磁场B的方向改为竖直向上时，安培力水平向右，将其沿导轨所在平面与垂直导轨所在平面分解，可得F安‎'‎cos‎3‎‎7°=B‎'‎ILcos‎3‎7°=0.48N 而重力的分力：‎F‎1‎‎=mgsin37°=0.24N 金属棒受摩擦力为f‎'‎‎=μ(mgcos‎3‎7°+B‎'‎ILsin‎3‎7°)=0.136N ‎ 有牛顿第二定律得F安‎'‎cos‎3‎‎7°-F‎1‎-f‎'‎=ma 解得a=2.6 m/s2‎ ‎15、(1)2m/s (2) M(0，2m) (3) ‎ ‎(1)小球在电场中沿场强方向做匀加速直线运动，根据动能定理有： ‎ 又因为场强方向与水平方向夹角为‎4‎‎5‎‎°‎，故 所以解得： ‎v=2m/s ‎(2)小球射出电场后做匀速直线运动，打到N板上，有几何关系可知N点的坐标为（0，-2m），击中N后由题意可知反弹以与水平方向成‎4‎‎5‎‎°‎斜向上方匀速直线运动，进入磁场.小球进入磁场后的半径： ‎Bvq=mv‎2‎R 代入数据解得：R=‎2‎m，故小球在第一象限转半圆打到M点，故根据几何关系可得M点的坐标为（0，2），根据题意击中M后再在第二象限转半圆回到A点。小球的轨迹如图所示。‎ ‎(3)由轨迹图可知，小球在电场中做加速运动的平均速度为：v‎=v+0‎‎2‎=‎2‎‎2‎m/s=1m/s ‎ 时间为：t‎1‎‎=Lv=‎2‎‎1‎s=‎2‎s ‎ 由几何关系可知做匀速直线运动的时间为：‎t‎2‎‎=‎3Lv=‎3‎‎2‎‎2‎s 而在磁场中做圆周运动恰好为一个完整圆周，故时间为：‎ t‎3‎‎=‎2πmqB=‎2π×0.01‎‎1×1‎0‎‎-6‎×‎2‎×1‎‎0‎‎4‎s=‎2‎πs 所以总时间为：t总‎=t‎1‎+t‎2‎+t‎3‎=‎5‎‎2‎‎2‎‎+‎2‎πs ‎