2020-2021学年山西省大同市灵丘一中、广灵一中高二（下）期中物理试卷

这是一份2020-2021学年山西省大同市灵丘一中、广灵一中高二（下）期中物理试卷，共16页。试卷主要包含了5sB，8×103km，【答案】B，【答案】BC等内容，欢迎下载使用。
 2020-2021学年山西省大同市灵丘一中、广灵一中高二（下）期中物理试卷 在下列验证“由磁产生电”的实验中，说法正确的是A. 只要将绕在条形磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，就能观察到感应电流
B. 只要条形磁铁旁放置一连有电流表的闭合线圈，就能观察到感应电流
C. 只要将条形磁铁往两端连接电流表的线圈中插入，就能观察到感应电流
D. 不管线圈是否闭合，只要通过它的磁通量发生变化，就能产生感应电流真空中某点电荷O左右两边相等距离处有两点A、B，则A. A点电场强度和B点电场强度相同
B. A点的电势和B点电势相同
C. 试探电荷在A点的电势能比在B点的大
D. 将试探电荷从A点移到B点的过程中，电场力做负功如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，重为G的物体在水平推力的作用下处于静止状态，则斜面对物体的弹力大小为A.  B.  C.  D. 比荷相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动的半圆轨迹的轨迹圆半径大于N的轨迹圆半径如图中虚线所示。下列说法正确的是A. M的带电荷量大于N的带电荷量 B. M的质量小于N的质量
C. M的速率大于N的速率 D. M的运行时间大于N的运行时间如图所示，金属棒与金属导轨垂直放置，且接触良好，导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，当金属棒ab沿导轨向右匀速滑动时，螺线管左侧小磁针的N极受力方向为
A. 水平向左 B. 水平向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外把一个物体以大小为的速度水平抛出，经过一段时间后物体的速度大小为。取，不计空气阻力，则该段时间为A.  B. 1s C.  D. 2s如图所示，理想变压器原线圈的输入电压u一定，电路中的电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动片由上向下滑动时，下列说法正确的是
A. 电流表示数减小 B. 电流表示数增大
C. 电压表示数减小 D. 电压表示数增大某行星的卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动的轨道半径为周期为，引力常量为，则该行星的质量约为A.  B.  C.  D. 如图甲所示，100匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图乙所示。若线圈电阻为，外接电阻R为，则下列说法正确的是
A. 交流电压表的示数为320V
B. 时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最小
C. 线圈从图示位置转过的过程中，外力所做的功为
D. 线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量为如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等，两个灯泡和规格相同，下列说法正确的是
A. 在闭合开关K瞬间，比先亮
B. 在闭合开关K瞬间，比先亮
C. 闭合开关K后，最终与一样亮
D. 闭合开关K后，亮一小段时间后会慢慢熄灭如图所示，电流大小相等的四根通电长直导线分别置于正方形abcd的四个顶点，电流方向如图所示。1、2、3、4分别为所在边的中点，其所在处对应的磁感应强度大小分别为、、、，则下列说法正确的是A. 、的大小相等，方向相同 B. 、的大小相等，方向相同
C. 、的大小相等，方向相同 D. 、的大小相等，方向相同用同种材料粗细相同的电阻丝制成的两个正方形闭合线框P，其边长之比为2：1，将线：框垂直磁场方向置于垂直纸面向内的匀强磁场中，如图所示，当磁感应强度B随时间均匀增大时，下列说法正确的是A. 两线框中的感应电流方向均为顺时针方向
B. 线框中的感应电流大小之比为1：1
C. 相同时间内通过线框P，Q导线某横截面的电荷量之比为2：1
D. 某时刻线框P，Q每个边的安培力大小之比为4：1某同学在研究“小球在斜面上的运动规律”时，用频闪照相机连续记录下小球六个不同位置，如图所示。已知闪光频率为f，并测得图中1、3两个位置的间距为，4、6两个位置的间距为。
小球在2位置时的速度大小为______。
小球在5位置时的速度大小为______。
若小球在斜面上做匀加速直线运动，则其运动的加速度大小为______。
某同学准备精确测量一定值电阻Rx的阻值约为，现有下列器材：
A.电池组电动势9V，内阻约；
B.电压表量程，内阻约；
C.电流表量程，内阻约；
D.电流表量程，内阻约；
E.滑动变阻器额定电流；
F.滑动变阻器额定电流；
G.开关，导线若干。
用如图所示的电路图进行实验。
实验时电流表应选用______，滑动变阻器应选用______均填器材前字母序号。
若某次实验中，电压表的示数是，电流表的示数是40mA，则电阻的测量值为______，测量值______填“小于”“等于”或“大于”真实值。某山区水利资源丰富，建立了一座小型水电站，向较远的城镇送电，已知发电机的输出功率为120kW，输出电压为400V输电导线的总电阻为，在发电机满负荷工作时城镇的用电电压为218V输电线路上损耗的电功率为11kW，分别求输电电路中升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比。







 如图所示，在直角坐标系xOy内的x轴上方有沿y轴方向且范围足够大的匀强电场图中未画出，在第四象限有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，在y轴上的A点以大小为的初速度沿x轴正方向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，该粒子经x轴上的P点第一次进入第四象限内的磁场。已知P点的坐标为，粒子射入磁场的速度与x轴夹角，不计粒子重力，取，。
求x轴上方的电场强度的大小和方向；
若粒子经磁场偏转后不穿过y轴仍能回到x轴上方的电场，求第四象限内磁场的磁感应强度应满足的条件。






 如图甲所示，间距的两条光滑金属导轨水平平行放置，其电阻不计，导轨平面内有磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场，质量相同、有效电阻均为的金属棒MN、PQ垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好。PQ棒被能承受最大拉力的水平细线拉住，MN棒在与其垂直的水平拉力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，水平拉力F与时间t的关系如图所示。求：
金属棒MN的质量和细线拉断前的加速度大小；
从刚开始拉MN棒到细线刚被拉断的时间。







 如图所示，质量均为的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在水平地面上，B用轻绳通过光滑的定滑轮与静止在平台上的物块C相连连接物块B的绳子竖直，连接物块C的绳子水平，物块C恰好能静止在平台上。已知物块C的质量，物块C与平台面间的动摩擦系数，弹簧的劲度系数。现用一水平向右的拉力F作用在物块C上，使物块C向右做匀加速直线运动，时A物块恰好离开地面。已知重力加速度，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
物块C做匀加速运动的加速度大小；
物块刚好离开地面前，拉力F所做的功。







答案和解析 1.【答案】C
 【解析】解：A、将绕在条形磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，但是穿过线圈的磁通量不变，则无感应电流产生，则不能观察到感应电流，故A错误；
B、条形磁铁旁放置一连有电流表的闭合线圈，由于线圈的磁通量不变，所以无感应电流，故B错误；
C、只要将条形磁铁往两端连接电流表的线圈中插入，由于磁通量发生变化，所以就能观察到感应电流，故C正确；
D、线圈不是闭合时，即使通过它的磁通量发生变化，也不能产生感应电流，故D错误；
故选：C。
产生感应电流的条件：闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流。
解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合。
 2.【答案】B
 【解析】解：A、根据点电荷电场对称性得特点，可知A点电场强度和B点电场强度大小相同，方向相反。故A错误；
B、根据点电荷电场等势面的特点，可知A点的电势和B点电势相同。故B正确；
C、根据电势能的定义式，有，，试探电荷在A点的电势能等于在B点的电势能。故C错误；
D、根据电场力做功公式，有，其中，因此将试探电荷从A点移到B点的过程中，电场力整个过程没有做功。故D错误；
故选：B。
电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负。
本题考查静电场基础知识，要求学生能熟练掌握常见电场的电场线分布，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意点电荷形成电场的对称性。加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。
 3.【答案】B
 【解析】解：对物体进行受力分析：重力G、推力F和斜面的支持力N，作出力图，
根据合成法得：重力G与推力F的合力与N大小相等，如图所示，
则有：，故ACD错误B正确。
故选：B。
对物体进行受力分析，作出力图，根据合成法，求解斜面对物体的弹力大小。
本题考查了合成法研究三力平衡问题，正确做出力合成的平行四边形即可求解。
 4.【答案】C
 【解析】解：ABC、粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在比荷相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速度率大于N的速率，而质量及电荷量大小无法比较，故AB错误，C正确；
D、粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，所以M的运行时间等于N的运行时间，故D错误。
故选：C。
由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系
该题考查到左手定则、半径的公式和根据周期的公式，属于基本应用。简单题。
 5.【答案】B
 【解析】解：导体棒切割磁感线，根据右手定则可知，ab中的电流的方向b到a，此电流流过螺旋管时，线圈外侧的电流方向向下，根据安培定则可知，磁场水平向右，故N极受力水平向右，故B正确ACD错误；
故选：B。
根据右手定则可分析ab中的电流，从而确定线圈中电流方向，再根据安培定则即可确定小磁针位置的磁场方向，而小磁针N极的受力方向与磁场方向相同。
本题考查右手定则、安培定则的应用，注意明确导体切割磁感线的电流方向的判断应用右手定则进行分析，同时在学习中要注意右手定则和左手定则的区别。
 6.【答案】A
 【解析】解：根据平行四边形定则得，物体的竖直分速度，则物体运动的时间，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据平行四边形定则求出物体的竖直分速度，结合速度时间公式求出平抛运动的时间。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
 7.【答案】B
 【解析】解：AB、滑动变阻器的滑动片由上向下滑动时，电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，和串联的元件电流增大，所以、读数增大，故A错误，B正确；
C、理想变压器原线圈的输入电压u一定，根据知，读数不变，故C错误；
D、总电流增大，经过的电流也增大，其两端的电压也增大，而和总电压不变，所以电压减小，即电压表示数减小，故D错误。
故选：B。
电阻减小，和串联的元件电流增大，和并联的元件电流、电压减小。理想变压器原线圈的输入电压u一定，副线圈电压也一定。
本题考查了变压器的构造和原理。电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
 8.【答案】B
 【解析】解：根据万有引力提供圆周运动向心力有：

可得行星的质量故B正确，ACD错误
故选：B。
根据万有引力提供圆周运动向心力根据卫星的轨道半径和周期求得中心天体的质量。
该题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供圆周运动向心力求中心天体的质量M。
 9.【答案】BC
 【解析】解：A、由已知得角速度为：，交流发电机产生电动势的最大值为：，
产生的感应电动势的有效值为：，
则电压表的示数，故A错误；
B、交流电的周期为，，由图乙可知，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，故B正确；
C、根据能量守恒定律可知，外力所做的功等于克服安培力所做的功，且等于电路中产生的焦耳热，即：，故C正确；
D、线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
所以，故D错误；
故选：BC。
交流发电机产生电动势的最大，交流电压表显示的是路端电压有效值，通过电阻的电量为，根据功能关系和能量守恒定律求解功。
本题主要考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，记住求电量用电动势的平均值，求热量、电表读数用有效值。
 10.【答案】AC
 【解析】解：闭合开关的瞬间，由于线圈中电流发生变化时产生的自感电动势阻碍电流的增大，所以灯后亮，灯先亮，闭合开关稳定后，自感作用消失，由于线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等，则通过灯和灯的电流相等，两灯亮度相同。故AC正确，BD错误。
故选：AC。
当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析。
对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源。
 11.【答案】BD
 【解析】解：根据右手螺旋定则，可知，直导线a、b在1点处的合磁场为零，同理直导线c、d在3点处的合磁场也为零，而直导线c、d在1点处合磁场方向，与直导线a、b在3点处合磁场方向相同，再依据直导线周围磁场强弱公式，可知，它们在1与3点的磁场大小均相等，根据矢量的合成法则，则、的大小相等，
同理，直导线c、b在2点处的合磁场方向由2指向4，同理直导线a、d在4点处的合磁场方向由2指向4，而直导线a、d在2点处合磁场方向也是2指向4，与直导线c、b在4点处合磁场方向相同，再依据直导线周围磁场强弱公式，可知，它们在2与4点的磁场大小均相等，根据矢量的合成法则，则、的大小相等，故AC错误，BD正确；
故选：BD。
根据右手螺旋定则，依据直导线周围磁场强弱公式，结合矢量的合成法则，及几何的对称性，即可判定求解。
根据分析各处通电导线在O点产生的磁感应强度的大小，这是解决本题的关键，同时要熟练运用安培定则判断磁场的方向，灵活运用平行四边形定则。
 12.【答案】CD
 【解析】解：A、根据增反减同原理，线框中的感应电流方向均为逆时针方向，故A错误；
B、根据法拉第电磁感应定律有：；题中相同，
a圆环中产生的感应电动势为：
b圆环中产生的感应电动势为：，
由于：：1，所以，
根据电阻定律可知：
则可知：；

由欧姆定律可知：
则可知电流之比：：1；故B错误
C、相同时间内通过线框P，Q导线某横截面的电荷量之比，故C正确；
D、某时刻线框P，Q每个边的安培力大小之比，故D正确；
故选：CD。
根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，根据电阻定律确定电阻关系，从而根据欧姆定律确定电流的大小关系；根据楞次定律判断感应电流的方向。
本题整合了法拉第电磁感应定律，楞次定律、电阻定律以及欧姆定律等基本规律；在解题地一定要善于运用比例法求解比值。
 13.【答案】  
 【解析】解：根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度解得小球在2位置时的速度大小

根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度解得小球在5位置时的速度大小

若小球在斜面上做匀加速直线运动，则其运动的加速度大小

代入解得
故答案为：；；
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求2位置与5位置的速度大小；用求加速度。
本题考查了利用自由落体运动测重力加速度数据处理方法，要学会求解瞬时速度的方法，并掌握周期与频率的关系。
 14.【答案】小于
 【解析】解：电压表V量程，电阻R的阻值约为，则允许的电流最大，故电流表应选择C；滑动变阻器应选择额定电流较大的
若某次实验中，电压表的示数是，电流表的示数是40mA，则电阻的测量值为

由于电压表的分流作用，测量值大于实际通过电阻的电流，所以测量值小于真实值。
故答案为：，E；，小于
根据实验操作规范与电流表量程选择合适器材；
由于电压表的分流作用，测量值大于实际通过电阻的电流
本题考查伏安法测电阻，解题关键掌握电流表内外接得特点以及实验误差分析。
 15.【答案】解：发电机满负荷工作时有
输电电路损失的功率
升压变压器的原、副线圈的匝数比：：：6
用户端得到的功率
用户端的电流
降压变压器的原、副线圈的匝数比比：：：1
答：输电电路中升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为1：6，10：1。
 【解析】根据，可以输出升压变压器原线圈电压，由，可以输出降压变压器副线圈电压，再根据原副线圈电压关系可以求出升压变压器的原、副线圈的匝数；
根据，可以求出用户端的电流，再根据降压变压器的原、副线圈的匝数比。
本题考查了变压器的构造和原理。分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系是解这种题型的关键。
 16.【答案】解：粒子在电场中受电场力方向沿y轴负方向，所以电场强度的方向也沿y轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，则有：
根据牛顿第二定律有
竖直方向速度
水平方向有
解得：
粒子在磁场中偏转后不穿过y轴，则粒子的运动轨迹最多只能与y轴相切，
当粒子在磁场中做圆周运动的轨迹与y轴相切时，如图所示，由几何关系可知：


粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，有：

解得：
因为磁感应强度越大，粒子做匀速圆周运动的半径越小，所以要使粒子不穿过y轴磁感应强度B应该满足
答：轴上方的电场强度的大小为，方向沿y轴负方向；
若粒子经磁场偏转后不穿过y轴仍能回到x轴上方的电场，第四象限内磁场的磁感应强度应满足的条件为。
 【解析】带电粒子从y轴上以水平速度射入电场后做类平抛运动，到达x轴的P点且速度方向与x轴夹角为，根据类平抛运动规律求出加速度，从而求出电场强度的大小和方向。
满足条件的带电粒子的轨迹恰恰与y轴相切于y轴，由几何关系求出最大半径，根据半径公式从而求出最小的磁感应强度。
本题涉及的是带电粒子在组合场中运动情况，带电粒子先是在匀强电场中做类平抛运动，而后进入匀强磁场做匀速圆周运动，要注意的是①中间状态即末速度方向及大小和水平位移，由类平抛运动规律从而求出加速度。②由周边磁场区域的宽度及题条件，要能够不穿过y轴再次回到x轴上方，则临界状态是轨迹与y轴相切。
 17.【答案】解：分析金属棒MN，由牛顿第二定律可知：
安培力公式
其中，

则有：
结合图乙斜率及截距可知：

解得：，
细线被拉断时，金属板PQ受到的安培力与拉力大小相等，则有：
解得：
答：金属棒MN的质量为，细线拉断前的加速度大小为；
从刚开始拉MN棒到细线刚被拉断的时间为10s。
 【解析】根据牛顿第二定律与安培力公式解得图像的解析式，结合图像斜率与截距可解得；
细线被拉断时，金属板PQ受到的安培力与拉力大小相等.
本题考查导体棒切割磁感线运动，解题关键掌握根据图像列的函数解析式，结合图像的斜率与截距求解。
 18.【答案】解：开始时物块C恰好保持静止，则C受到绳子的拉力为：
对物块B受力分析，由平衡条件可得：
解得：，即弹簧压缩量为5cm
A刚好离开地面时，对A受力分析，由平衡条件可得：，解得：
则在内，物块C做匀加速运动的位移
则由运动学公式知：，解得
对B、C整体受力分析，由牛顿第二定律可知：
整理可得
则F与x的关系图象如图所示
当时，，该过程拉力F所做的功
答：物块C做匀加速运动的加速度大小为；
物块刚好离开地面前，拉力F所做的功为。
 【解析】隔离B、A，求出弹簧的压缩量和伸长量，从而确定C的位移，再由位移公式求解加速度；整体法研究B、C整体，得到F与x的函数式，画出图像，利用示功图包围面积求功。
本题重点在中开始弹簧处于压缩态，A恰好离地时又处于伸长态，压缩量加伸长量才是C的位移；难点在中，如何建立F与x的关系，建立关系后如何求变力F的功，可以用面积法求，也可先求平均力，将变力转为恒力，再用功的定义求恒力的功。