2021张家口高二上学期期末物理试题含答案

张家口市2020～2021学年度第一学期期末教学质量监测

高二物理

一、单项选择题：本大题共7小题，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．安培提出了分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流

B．法拉第首先发现了电流周围存在磁场

C．丹麦物理学家奥斯特首先发现电磁感应现象

D．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，加速粒子时粒子从磁场中获得能量

2．如图所示，用充电宝为一手机电池充电。已知充电宝的输出电压U，输出电流I，手机电池的内阻为r，若U、I均恒定不变，则充电一段时间t内

A．转化为手机电池的化学能为UIt

B．手机电池产生的焦耳热为

C．手机电池充电效率为

D．充电宝输出的电功率为UI＋I2r

3．在匀强磁场中放置一匝数为100匝的闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈面积为1×10-2 m2。磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是

A．线圈在第1 s内产生的感应电动势大于第3 s内产生的感应电动势

B．第2 s内穿过线圈的磁通量为2×10-2 Wb

C．在t＝2 s到t＝4 s内穿过线圈的磁通量变化量等于0

D．在第3 s末线圈中的感应电动势等于0

4．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1，原线圈接正弦交流电，电压有效值保持不变，副线圈接有定值电阻R0和滑动变阻器R。下列说法正确的是

A．原、副线圈中电流之比为10︰1

B．原、副线圈中交流电的频率之比为10︰1

C．滑动变阻器的滑片P向下移动，原线圈中输入电流减小

D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻R0的功率增大

5．如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以与水平方向成30°角的某速度斜向上从P点射入磁场，恰从Q点射出磁场，虚线PQ水平且通过圆心O，不计粒子的重力。下列说法正确的是

A．粒子做圆周运动的半径为

B．粒子射入磁场时的速度大小为

C．粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为120°

D．粒子在磁场中运动的时间为

6．如图所示电路，L为小灯泡，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。电源内阻不可忽略，电流表、电压表均为理想电表，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向下移动，则

A．灯L变亮    B．电流表示数变大

C．电压表示数变大    D．电源的输出功率变大

7．通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与距导线的距离成反比。如图所示，三根长度相同且通有恒定电流的长直导线M、N、P平行放置，其截面位于等边三角形的三个顶点，M、N位于光滑绝缘水平面上，导线P的质量为m，重力加速度为g，三根导线均保持静止状态。则

A．导线M、P间的磁场力大小为    B．导线M、N间的磁场力大小为mg

C．导线M、P中的电流方向相同    D．导线P中的电流大小是导线N中电流大小的2倍

二、多项选择题：本题共3小题。每小题有多个选项符合题目要求。

8．如图所示为磁流体发电原理图，相互平行的金属板P、Q水平放置，其间存在磁感应强度为B的水平匀强磁场，大量正、负离子的等离子体以速度v垂直于磁场方向射入P、Q两板之间，两极板间距离为d。现将P、Q两极板与电阻R相连，不计P、Q两板间的电阻，下列说法正确的是

A．极板P的电势比极板Q的电势低

B．极板P的电势比极板Q的电势高

C．两极板间电压稳定后，极板P、Q间电压为Bdv

D．仅减小P、Q两极板间的正对面积，稳定后，两极板间的电压减小

9．如图是远距离输电的原理图，其中升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3、U4，假设发电厂输出电压U1恒定不变，输电线的电阻不可忽略，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是

A．保持输送功率不变，增大输送电压U2，输电线上损耗的功率减小

B．用电高峰时用户负载增加，U2增大

C．用电高峰时用户负载增加，U3增大

D．用电高峰时用户负载增加，U4减小

10．如图所示，半径为L的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。长为L、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的O点，另一端与圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是

A．O点的电势高于A点的电势

B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω

C．OA两点间电势差大小为

D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大

三、非选择题：本题共5小题。

11．某小组同学在实验室练习使用多用电表，图甲为他们所使用的多用电表的电路原理图，电流表的满偏电流为25 mA，当选择开关接3时为量程为5 V的电压表，该多用电表表盘刻度如图乙所示，C为表盘正中间的刻度。请完成如下有关操作和计算。

（1）选择开关接3时指针在图乙所示位置，则其读数为________V。

（2）选择开关接2时，多用电表为一个倍率“×10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为30，则电源的电动势为________V。

（3）使用一段时间后，该多用电表电源电动势降低，但仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测量某一电阻时，测量值比真实值________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

12．某同学要精确测量一充电宝的电动势和内阻。实验室有如下器材：

A．电流表A1（量程为50 mA，内阻为50 Ω）

B．电流表A2（量程为0.6 A）

C．滑动变阻器R1（阻值范围0～200 Ω）

D．滑动变阻器R2（阻值范围0～20 Ω）

E．定值电阻R3（阻值为70 Ω）

F．定值电阻R4（阻值为20 Ω）

G．待测充电宝（电动势约为5 V）

H．开关S1、S2、导线若干

（1）实验中滑动变阻器应选择________，定值电阻应选择________。（填选项前的字母。）

（2）选择合适的实验器材在方框中画出测量充电宝的电动势与内阻的电路图。

（3）利用设计的电路进行实验，调整滑动变阻器滑片位置，测得电流表A1、A2示数如表中数据所示，由此可计算出充电宝的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字）

13．如图甲所示为一小型发电机的示意图，一定匝数的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化图像如图乙所示。已知线圈的电阻为1.0 Ω，外接电阻R的阻值为5.0 Ω，交流电压表V为理想电表。求：

（1）通过电阻R的电流峰值；

（2）电压表的示数。

14．在如图所示的xOy坐标系的第一象限有磁场区域Ⅰ、Ⅱ，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，MN垂直于x，OM＝d，区域Ⅱ足够大。区域Ⅰ内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域Ⅱ内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以某一速度从O点与y轴正方向成60°角射入区域Ⅰ，粒子恰能垂直于MN进入区域Ⅱ。不计粒子重力。

（1）求粒子从O点进入区域Ⅰ时的速度大小；

（2）求该粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间；

（3）若仅改变粒子的电性，求该负粒子离开y轴时与正粒子离开y轴时坐标之间的距离。

15．如图所示，在水平面上固定着两根间距为L的足够长平行金属导轨。虚线MN右侧导轨粗糙，左侧导轨光滑，导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将质量为m，电阻为R的金属棒ab垂直放置在虚线MN右侧导轨上，对金属棒ab施加一水平向右、大小为F的恒力，ab恰好不滑动。然后将长度为L、电阻为2R的金属棒cd垂直放置在虚线MN左侧导轨上，cd以某一初速度向左滑动时，ab也恰好不滑动，cd在滑动过程中始终处于MN左侧的磁场中，恒力F一直作用在金属棒ab上，ab、cd始终与导轨良好接触，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

（1）求金属棒ab与导轨间的动摩擦因数；

（2）求金属棒cd向左滑动的初速度大小；

（3）若金属棒cd向左滑动的距离为x，求此过程中流过金属棒ab的电荷量。