2021湖州德清县三中高二下学期返校考试物理试题含答案

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德清三中 2020 学年第二学期返校考高二物理试题卷注意事项：考试范围：选修 3-1，3-2 和 3-4 前两章 考试时间：90 分钟1．答题前填写好自己的姓名、班级等信息2．请将答案正确填写在答题卡上3．计算时无特殊说明，g 取 10m/s2。一、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题给出的四个选项中只有一个是符合题 意的）1.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B，使它们彼此接触，起初它们不带电。现把带正电荷的C 物体移近导体 A，再把 A 和 B 分开，然后移去 C。则A．A 带正电，B 带负电 B．A 带负电，B 带正电 C．A 、B 带同种电荷 D．A、B 都不带电2. 图中 O 是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中 P1、P2、P3 等位置，比较 小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出 来。下列说法正确的是A．距离越大时，带正电的小球受到的库仑力越大 B．丝线偏离竖直方向的角度和库仑力 F 成正比 C．在相同位置处，增大小球的电荷量，丝线偏离竖直方向的角度也越大D．以上实验直接得出了库仑定律3. 长为 l 的导体棒原来不带电， P1、P2 是位于棒内的两点，位置如图所示．现将一带电量为+q 的点电 荷放在距棒右端 r 处，达到静电平衡后，棒上感应电荷在 P1 处产生的场强大小为 E1，在 P2 处产生的场 强大小为 E2．则以下说法正确的是A．E1= E2=0B．E1≠0，E2=0C．0＜E1＜E2，方向均向右D．E1＞E2＞0，方向均向左4. 下列电容器相关知识描述正确的是A．图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压 U 等于电源的电动势 E B．图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流大小保持不变 C．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容使用时都严格区分正负 极D．图戊中的电容器上有“5.5V 1.0F”字样，其中的 5.5V 是电容器的击穿电压值5. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是A．电源电动势 E  B．导体电阻R C．电容器的电容 C  D．电势 6. 如图甲所示是一个“简易电动机”，一节 5 号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两 端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示。关 于该“简易电动机”，下列说法正确的是A．从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转B．电池的输出功率大于线框转动的机械功率 C．线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系 D．“简易电动机”由静止到转动起来的过程中，线框 中的电流增大7. 一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻 时，以下说法正确的是A．当外电阻增大时，路端电压增大 B．当外电阻减小时，路端电压增大C．当外电阻减小时，电路中的电流减小 D．当外电阻增大时，内电压增加8. 如图所示，铝盘内、外侧边缘分别与直流电源的两极相连，盘中倒入水银。将盘放在竖直方向的磁 场中，当接通电源时，盘中水银转动起来。下列判断正确的是 A．若盘的外边缘接负极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 B．若盘的外边缘接正极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 C．若盘的外边缘接负极，当磁场方向向下时水银顺时针旋转 D．若盘的外边缘接正极，当磁场方向向下时水银逆时针旋转9．1820 年 4 月奥斯特在上课做一个实验时，观察到某现象后又连续进行了大量研究，同年 7 月发表 论文，宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。奥斯特上课时做的实验是下列哪一个装 置示意图A B C D10. 如图所示是铜制圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平固定的转轴 上，它的边缘正好在两磁极之间（磁极未画出），两块铜片 C、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，电阻 R 中就有电流通过。此圆 盘发电机所利用的电磁学规律的发现者为A．库仑 B．霍尔C．洛伦兹 D．法拉第11. 在如图所示的电路中，灯泡 A 与一个带铁芯的电感线圈 L 并联。闭合开关 S，稳定后通过灯泡 A 的 电流为 I1 ，通过线圈 的电流为 I2 。断开开关 S，此后通过灯泡 A 的电流记为 i，规定通过灯泡的电流 向右为正，四幅图中能正确反映 i 随时间 t 变化关系的图像是 12. ．如图所示，某电器内的部分电路，C 为电容器，L 为电感器下列说法正确的是A．当输入端输入直流电时输出端无输出B．当 C 为容量较大的电容、L 为自感系数较大的电感器、 输入端只输入高频交流电时，输出端几乎无输出C．当 C 为容量较大的电容、L 为自感系数较小的电感器、 输端只输入低频交流电时，输出端几乎无输出D．当 C 为容量较小的电容、L 为自感系数较小的电感器、 输入端只输入低频交流电时，输出端乎无输出13. 电压互感器是一种测量电路中电压的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较多，并联在电路 中。副线圈匝数较少，两端接在电压表上。则电压互感器A．是一种降压变压器 B．能测量直流电路中某一用电器两端的电压 C．原、副线圈中电流的频率不同 D．副线圈两端的电压高于原线圈两端的电压二、不定项选择题（本题共 3 小题，每小题 2 分，本题满分 6 分。每小题给出的四个选项中至少有一个 是符合题意的，全选对给 2 分，有对，但不全的，给 1 分，有错或不选的，不给分）14. 如图所示为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中逆时针匀 速转动，线圈转动的过程中，下列叙述中正确的是 A．线圈在甲图所在位置处磁通量最大 B．线圈在乙图所在位置处磁通量最大 C．线圈在甲图所在位置处电流最大 D．线圈在乙图所在位置处电流最大15. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但 不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向振动可视为简谐运动，周期为 T。竖直向上为正方向，以某 时刻为计时起点，其振动图象如图所示，则下列说法正确的是A．t= T/4 时，货物对车厢底板的压力最小 B．t= T/2 时，货物对车厢底板的压力最小 C．t= 3T/4 时，货物对车厢底板的压力最小 D．t=T 时，货物所受合力为零16. 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中 已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过 孔之后的传播情况，下列描述正确的是A．此时能观察到明显的波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔 AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射 现象三、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 14 分）17、在“探究单摆周期和摆长的关系”的实验中。①实验进行如下步骤：A．组合单摆：用线的一端穿过小球的小孔，然后打一个线结，做成单摆，用绳的上端缠绕在圆柱形的铁棒上（如图 1 所示）；B．测摆长 l：用刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径 d，摆长 l=l′+d/2 ；C．测周期 T：将摆球拉起一个角度，然后放开，当小球运动到最低点时按下秒表，测量单摆 30 次全 振动的时间 t，算出单摆周期 T= t/30（如图 2 所示）；D．将所测得的 l 和 T 填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系。E．改变摆长，重复步骤 BCD。 从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正。▲；_▲。②用游标卡尺测小球直径时（如图 3 所示），其读数为_▲_cm，用秒表测出小球完成 30 次全振动（如图 4 所示）的时间为▲s。18、在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图所示。它们是：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈 A；④线圈 B；⑤开关；⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。(1)试按实验的要求在实物图上连接完整电路（图中已连好一根导线）；▲ (2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱 C 和 D 上，而在开关刚刚闭合时电流表指针右偏，则开关 闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱 C 移动过程中，电流表指针将▲（选填“左偏”、“右偏”或 “不偏”）。将铁棒从 A 中抽出过程中，电流表指针将▲（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。四、计算题（本题共 4 小题，满分 41 分）19.（10 分）如图所示，线路的电压 U＝220V，每条导线的电阻 r=5Ω，电炉的电阻 RA＝100Ω， 求(1 ) 电炉 A 上的电压和它消耗的功率？（2）如果再并联一个阻值相同的电炉 B，则每个电炉消耗的电功率各是多少？rU RA RBr S20.（10 分） 如图所示，质量为 m，电荷量为 q 的带电粒子，以初速度 v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动．不计带电粒子所受重力．（1）请判断带电粒子的电性；（2）球粒子做匀速圆周运动的半径 R 和周期 T；（3）为了使该粒子进入磁场时做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求 电场强度 E 的大小和方向．21．（10 分）如图所示，一小型发电机内有 n=100 匝的矩形线圈，线圈面积 S=0.10m2，线圈电阻可忽略 不计。在外力作用下矩形线圈在 B=0.10T 的匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100πrad/s 绕垂直于磁 场方向的固定轴 OO'匀速转动，发电机线圈两端与 R=100Ω的电阻构成闭合回路。求：（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；（2）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过 90°角的过程中通过电阻 R 横截面的电荷量。22．（11 分）如图是水平放置的小型粒子加速器的原理示意图，区域Ⅰ和Ⅱ存在方向垂直纸面向里的匀 强磁场 B1 和 B2，长 L＝1.0 m 的区域Ⅲ存在场强大小 E＝5.0×104 V/m、方向水平向右的匀强电场。 区域Ⅲ中间上方有一离子源 S，水平向左发射动能 Ek0＝4.0×104 eV 的氘核，氘核最终从区域Ⅱ下方 的 P 点水平射出。S、P 两点间的高度差 h＝0.10 m。(氘核质量 m＝2×1.67×10－27 kg、电荷量q＝1.60×10－19 C，1 eV＝1.60×10－19 J。≈1×10－4) (1)求氘核经过两次加速后从 P 点射出时的动能 Ek2；(2)若 B1＝1.0 T，要使氘核经过两次加速后从 P 点射出，求区域Ⅰ的最小宽度 d；(3)若 B1＝1.0 T，要使氘核经过两次加速后从 P 点射出，求区域Ⅱ的磁感应强度 B2。