浙江省宁波市九校2020-2021学年高二（上）期末联考物理试题

这是一份浙江省宁波市九校2020-2021学年高二（上）期末联考物理试题，共14页。试卷主要包含了选择题I，选择题II，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第I卷：选择题部分
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
C. 丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也会增大
D. 图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
【答案】D
2. 一个小球与弹簧连接套在光滑水平细杆上，在A、B间做简谐运动，O点为AB中点，如图所示。以O点为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，得到小球振动图像。下列结论正确的是（ ）
A. 小球振动的频率是2Hz
B. t=0.5s时，小球在B位置
C. 小球在A、B位置时，加速度最大，速度也最大
D. 如果将小球的振幅增大，则周期也会变大
【答案】B
3. 采用110 kV高压向远方的城市输电，当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）
A. 27.5kVB. 55kVC. 220kVD. 440kV
【答案】C
4. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是

A. 粒子带正电
B. 粒子在b点速率大于在a点速率
C. 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D. 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
【答案】C
5. 如图所示为磁流体发电机的示意图，平行金属板A、C组成一对平行电极，两板间距为d，面积为S。两板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束等离子体（带有正、负电荷的粒子）以一定的速度v平行金属板、垂直于磁场射入两板间，两板间连接有定值电阻R等离子体的电阻率为ρ则下列说法正确的是（ ）
A. 电阻中的电流方向由a到b
B. 电阻R的电功率为
C. 电源的总功率为
D. 增大两金属板的正对面积可增大发电机的电动势
【答案】C
6. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A. t=0时，线圈平面垂直于磁感线
B. 线圈中产生的感应电动势最大值为0.04π(V)
C. t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D. 一个周期内，线圈产生的热量为8π2(J)
【答案】D
7. 如图，A、B是完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，下面说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮
B. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
C. 断开开关S时，A灯立即熄灭，B灯渐熄灭
D. 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭
【答案】D
8. 如图所示，有两根相互垂直的无限长直导线1和2，通有大小相等的电流，导线1在纸面内且电流方向竖直向上，导线2垂直于纸面且电流向外。纸面内有a、b两点，a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点的磁感应强度大小为B0，已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小，其中k为常量，1为无限长直导线的电流大小，下列说法正确的是（ ）
A. b点的磁感应强度大小为
B. 若去掉导线2，a点的磁感应强度大小为
C. 若将导线1中电流大小变为原来的3倍，b点的磁感应强度为B0
D. 若将导线2中的电流反向，则a点的磁感应强度为2B0
【答案】C
9. 如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线悬挂于O点，O点正下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，A、B为该磁场的竖直边界，O点在磁场中轴线上，将圆环拉离磁场从B边界右侧静止释放，圆环在拉动过程中，若不计空气阻力，则（ ）
A. 在进入磁场过程中，圆环会受到水平方向的安培力
B. 在进入磁场过程中，圆环会受到与速度方向相反的安培力
C. 圆环向左穿过磁场后，能摆到和释放位置一样的高度
D. 圆环最终将静止在O点正下方
【答案】A
10. 如图所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，铜棒a、b的长度均等于两导轨的间距、电阻均为R、质量均为m，铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好。现给铜棒a一个平行导轨向右的初速度v0，此后运动过程中两棒不发生碰撞，下列说法正确的是（ ）
A. 最终a棒将停止运动，b棒在轨道上以某一速度匀速运动
B. 最终两棒都静止在轨道上
C. 回路中产生的总焦耳热为
D. 运动过程中b的最大加速度为
【答案】D
11. 如图所示的调压器，滑动触头P和Q均可调节，在输入交变电压U恒定的条件下，电压表、电流表均是理想的，要使电压表示数增大，电流表示数减小，下列做法可以实现的是（ ）
A. P向上移动，Q向下移动
B. P向下移动，Q向下移
C. P向下移动，Q不动
D. P不动，Q向下移动
【答案】B
12. 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（左视图）均匀增大的电流，则下列说法正确的是（电流方向判断均从门的左测观察）（ ）
A. 无金属片通过时，接收线圈中不产生感应电流
B. 无金属片通过时，接收线圈中产生顺时针方向的感应电流
C. 有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针，且感应电流大小比无金属片通过时要小
D. 有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针，且感应电流大小比无金属片通过时要大
【答案】C
13. 如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，AB边长为2L，直角三角形导线框abc与直角三角边ABC相似，ab边长为L，，线框在纸面内，且bc边和BC边在同一直线上，bc边为导线，电阻不计，ab边和ac边由粗细均匀的金属杆弯折而成。现用外力使线框以速度v匀速向右运动通过磁场区域，则线框通过磁场的过程中，线框曲边的电势差Uab随时间变化的关系图象正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
二、选择题II（本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0）
14. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A沿曲线ACB运动，到达B点时，速度为零，C点是运动的最低点，则以下说法中正确的选项应是（ ）
A. 液滴带正电
B. 液滴在C点时速度最大
C. 液滴之后会经C点返回A点
D. B点和A点一定等高
【答案】BD
15. 如图所示，是一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形图，图中P质点的位移为1cm，质点Q的位置坐标x=4m，波的周期为0.4s则下列叙述正确的是（ ）
A. 简谐横波速度大小为3.2m/s
B. 再过0.4s质点Q的路程为8cm
C. 若这列简谐横波沿x轴负方向传播，则P点再过s回到平衡位置
D. 若这列简谐横波沿x轴正方向传播，则P的振动方程为
【答案】BC
16. 如图所示，空间存在一个有下边界的水平方向匀强磁场，一个正方形导线框在位置I获得向上初速度v0后进入磁场沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终保持水平。线框经过一段时间回到初始位I，则（ ）
A. 线框再次回到初始位置时的速度小于初速度v0
B. 线框上升过程加速度减小，下落过程加速度增大
C. 线框上升穿过磁场的时间大于下落穿过磁场的时间
D. 上升穿过磁场的过程中导线框产生的热量大于下落过程中产生的热量
【答案】AD
第II卷：非选择题部分
三、实验题（本题2小题，每小题6分，共12分）
17. 小明同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，
(1)将摆球悬挂于铁架台上，下列各图中悬挂方式正确的是______：测量小球直径时游标卡尺如图所示，其读数为______mm；

(2)测单摆周期时，当摆球经过______位置时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为T=______；
(3)改变几次摆长L并测出相应的周期T，作出T2-L图像，求出重力加速度g，三位同学分别作出的T2-L图像的示意图如图所示，图线a对应的g值较接近当地重力加速度值，图像b与a平行，则下列分析正确的是______。
A.出现b的原因可能是误将摆线长记为摆长
B.出现a的原因可能是每次测量时均将40次全振动记为39次
C.利用图像c计算得到的g值大于a对应的g值
【答案】 (1). C (2). 20.6 (3). 平衡 (4). (5). B
18. 学校实验室提供如图甲所示的可拆变压器元件，某同学探究变压器原、副线圈两端的电压与线圈匝数之间的关系：
(1)该同学还需要实验器材是______（填选项前的字母）；
A.
B.
C.
D.
E.
(2)该同学实验组装的变压器如图乙所示。铁芯上原，副线圈接入的匝数分别为n1=800匝和n2=400匝，原线圈两端与电源相连，测得原、副线圈两端的电压分别为10V和1.8V，发现结果与正确实验结论有明显偏差，最有可能原因是______；
A.副线圈的数太少
B.副线圈的电阻太大
C.原线圈的匝数太多，电阻过大
D.没有将铁芯B安装在铁芯A上
(3)改正后正确操作，为原线圈n1=800匝接入12V电压，副线圈n2=400匝接线柱间输出电压最有可能是______。
A.24V B.6V D.2V
【答案】 (1). BE (2). D (3). C
四、计算题（本题共4小题，19题8分，20题12分，21题10分，22题13分，共43分，运算过程要求书写适当的步骤）
19. 如图甲所示，有一质量为m=0.2kg、边长为L=0.4m、匝数n=10的正方形线圈用轻质绝缘细线吊着，其总电阻为r=2Ω，线框的一半处于水平方向匀强磁中，磁场的磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，t1时刻细线开始松弛，g取10m/s2求：
(1)在t1时间内线圈的电功率；
(2)t1的值。
【答案】(1)008W；(2)3s
20. 如图甲所示，有一固定在水平面上半径为L=1m的金属圆环，环内半径为的圆形区域存在两个方向相反的匀强磁场，右侧磁场磁感应强度B1=0.4T，方向竖直向上，左侧磁场磁感应强度B2=0.8T，方向竖直向下。两个磁场各分布在半圆区域内（如图乙）。长为L的金属棒a电阻为R=2Ω，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随转轴以角速顺时针匀速转动。在圆环和电刷间接有阻值为R的电阻及倾角倾斜轨道，轨道上放置一阻值为R，质量m=16g的导体棒b，棒b与轨道间的滑动摩擦系数，轨道处于一匀强磁场中，磁感应强度B3=0.4T，磁场方向与轨道垂直。重力加速度g=10m/s2。
(1)将电键S断开时，当导体棒a运动到B1磁场中时，求流过电阻R的电流方向和大小；
2）将电键S闭合时，为了确保导体棒b能静止于轨道上，转轴转动的角速度应为多少。
【答案】(1)电流方向为C→D，0.25A；(2)
21. 间距为L的两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面间夹角为θ，导轨上端接有两个电阻a和b，阻值均为R。空间分布着如图所示的匀强磁场，倾斜导轨的磁场方向垂直导轨平面ACDE向上，磁感应强度大小为B。水平区域GF边界右侧磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为2B，DEFG为无场区域。现有一质量m、长度L、电阻为的细金属棒与导轨垂直放置并由静止释放，释放处离水平导轨的高度为h。开始时电键S闭合，当棒运动到GF边界时将电键断开。已知金属棒在到达ED边界前速度已达到稳定。不计一切摩擦阻力及导轨的电阻，重力加速度为g。求：
(1)金属棒运动过程中的最大速度vm；
(2)金属棒在整个运动过程中的最大加速度am的大小及方向；
(3)在整个运动过程中电阻b上产生的焦耳热。
【答案】(1)；(2)，方向水平向左；(3)
22. 金属板M1N1垂直纸面放置，中央有小孔O，O点上方有阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子，经K与M1N1板间电场加速后从O点射出，速度方向在纸面内发散角为且左右对称，加速电压大小可调。M1N1下方分布有两个相邻且垂直纸面匀强磁场，磁感应强度大小相同方向相反，磁场宽度均为d，长度足够长。某次测试发现，当加速电压为U0时，垂直板M1N1进入磁场的电子刚好可以从磁场边界M3N3出射，已知电子电荷量为e，质量为m，不计电子间的相互作用及重力影响，电子射到金属板将被吸收。
(1)电子进入磁场时的速度大小是多少？
(2)当电压为U0时，边界M3N3上有电子射出的区域长度L是多少？
(3)为确保有电子从磁场边界M3N3出射，K与M1N1板间电压应为何值？
(4)若电子在2θ内分布均匀，打到M3N3边界上的电子数占O点发射电子数的比例为η，请写出η与加速电压U的函数关系。
【答案】(1)；(2)2d；(3) ；(4)见解析
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