人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（B卷）(含答案)

这是一份人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（B卷）(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是( )
A.变压器可以改变交流电压和频率
B.扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
2．如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里.则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
3．特高压输电可使输送电能过程中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压保持不变，输电线路的总电阻不变。使用特高压输电，当副线圈与原线圈的匝数比提高为原来的n倍，则提升匝数比前后输电线路上的电功率损失之比和电压损失之比分别为( )
A.B.C.D.
4．黑匣子是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备，它常用于事故原因和事故经过的调查及分析。如图所示是黑匣子中电磁波发射电路中的LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向下，下列说法正确的是( )
A.若增加电容器极板上的电荷量，振荡电路的周期会变大
B.若电容器正在放电，则自感电动势大小正在减小
C.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
D.若线圈中的磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
5．如图所示，矩形导线框ABCD用细绳悬挂，底边水平且通有逆时针方向的电流。在导线框的正下方，垂直于导线框所在平面有一固定长直导线。原来导线中无电流，现通以垂直纸面向外的电流，在短时间内( )
A.导线框逆时针转动（从上往下看）B.导线框向右平移
C.细绳拉力变大D.导线框中心处的磁感应强度变小
6．如图甲所示，在匀强磁场中，一正方形单匝导线框abcd绕ab边所在直线匀速转动，转轴与磁感线垂直，线框产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，若线框电阻为10 Ω，面积为，已知时线框处于中性面位置。则( )
A.该交流电电动势的有效值为
B.当线框平面转过30°时，电动势的瞬时值为
C.匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
D.从0到0.01 s的时间内，通过线框的电荷量为
7．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为，则( )
A.从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B.圆管的感应电动势大小为
C.圆管的热功率大小为
D.轻绳对圆管的拉力随时间减小
8．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径.一束质量为m、电荷量为的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率.不计粒子之间的相互作用.在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为( )
A.B.C.D.
二、多选题
9．如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为L，铜盘下半圆区域内加垂直盘面向左、磁感应强度为的匀强磁场，盘匀速转动的角速度为ω，电容器每块极板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，重力加速度为g。下列选项正确的是( )
A.若铜盘按照图示方向转动，那么电容器C极板电势比D极板电势高
B.铜盘产生的感应电动势为
C.若一电子（不计重力）从电容器两极板中间水平向右射入，恰能在复合场中做匀速直线运动，则电子射入时的速度为
D.若有一带电荷量为的小球从电容器两极板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为
10．如图所示，当两点间输入有效值为的交流电压时，开关S闭合后，阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为保持不变，副线圈两端电压用表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是( )
A.
B.若开关S闭合，
C.若开关S断开，
D.开关S断开后，灯泡的亮度比S闭合时暗
三、实验题
11．有一个教学用的变压器，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A和线圈B，它们的材质相同，线圈外部还可以绕线。
（1）某同学用多用电表的欧姆挡测量了线圈的电阻，发现线圈B的电阻约为线圈A的电阻的3倍，则可推断线圈________的匝数多（选填“A”或“B”）。
（2）如果把它看作理想变压器，现要测量线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源（输出电压的有效值不变）。
现采用如下方法进行测量：
①将绝缘导线一端与线圈A上方接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝；
②将绝缘导线的另一端和线圈A下方接线柱分别与低压交流电源两输出端相连接；
③用多用电表的交流电压挡先后测量低压交流电源两输出端的电压和线圈B的输出电压U；请在上述基础上，补充一个实验步骤，完成线圈匝数的测量（需要测量的物理量请用字母表示，并说明其含义），再写出线圈的匝数的表达式。
④________________________。________，________。
12．某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。
（2）再按如图所示连接好电路进行测量。
①闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片滑到________端（选填“a”或“b”）。
将温控室的温度设置为T，电阻箱调为某一阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值________（选填“大于”“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值________。
（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。
四、计算题
13．如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，极板与可调电源相连.正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为、带正电的粒子束，单个粒子的质量为m、电荷量为q.一足够长的挡板OM与正极板成37°倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子.C、P是负极板上的两点，C点位于O点的正上方，P点处放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收从上方打入的粒子，CP长度为.忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力，.
（1）若粒子经电场一次加速后正好打在P点处的粒子靶上，求可调电源电压的大小；
（2）调整电压的大小，使粒子不能打在挡板OM上，求电压的最小值；
（3）若粒子靶在负极板上的位置P点左右可调，则负极板上存在H、S两点（，H、S两点未在图中标出），对于粒子靶在HS区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增加时，粒子靶均只能接收到种能量的粒子，求CH和CS的长度（假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定）.
14．图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比，接线柱接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3 W，电动机线圈电阻，电阻，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
（1）副线圈中电流的频率；
（2）副线圈两端的电压；
（3）电动机输出的机械功率.
15．舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图1所示用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时S掷向2接通定值电阻，同时施加回撤力F，在F和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的图如图2所示，在至时间内时撤去F。已知起飞速度，线圈匝数匝，每匝周长，飞机质量，动子和线圈的总质量，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：
（1）恒流源的电流I；
（2）线圈电阻R；
（3）时刻。
参考答案
1．答案：D
解析：变压器可以改变交流电压，但不能改变频率，A项错误；扼流圈对交流有阻碍作用不是因为线圈存在电阻，而是因为在扼流圈中产生的感应电动势阻碍电流的变化，B项错误；真空冶炼炉是用涡流产生的热量来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时金属中产生涡流，C项错误；磁电式仪表中的铝框能起电磁阻尼的作用，指针转动时，铝框中会产生感应电流，铝框受安培力的阻碍作用，从而使指针迅速稳定，D项正确。
2．答案：C
解析：根据安培定则可知通电直导线b产生的磁场如图所示，由左手定则可得，通电直导线a所受安培力方向为左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里，C正确.
3．答案：D
解析：设副线圈与原线圈的匝数比为k，原线圈两端电压为U，输送功率为P，则副线圈两端电压为，输送电流为，线路上功率损失为，线路上电压损失为，匝数比提高到原来的n倍，那么提升匝数比前后线路上的电功率损失之比为、电压损失之比为n。ABC错误，D正确。
4．答案：B
解析：
5．答案：C
解析：由安培定则知通电直导线在导线框处产生的磁场方向为从右向左，根据左手定则知，AD边所受安培力方向垂直纸面向里，BC边所受安培力方向垂直纸面向外，从上往下看，导线框顺时针转动，不会平移，AB错误。导线框沿顺时针方向转动一个小角度后，由左手定则可知，CD边受到的安培力方向向下，AB边受到的安培力方向向上，但CD边距通电直导线近，CD边处的磁感应强度大于AB边处的磁感应强度，在竖直方向上导线框所受安培力方向向下，细绳拉力变大，C正确。导线框沿顺时针方向转动一个小角度后，根据安培定则，通电直导线产生的磁场从右向左穿过导线框，导线框产生的磁场也从右向左穿过导线框，两磁感应强度大小不变，夹角变小，则导线框中心处的合磁感应强度变大，D错误。
6．答案：D
解析：根据题图乙可知该交流电电动势瞬时值的表达式为，则该交流电电动势的有效值为，选项A错误；当线框平面转过30°时，，电动势的瞬时值为，选项B错误；，得，选项C错误；从0到0.01 s的时间内（即半个周期内）通过线框的电荷量为，选项D正确。
7．答案：C
解析：穿过圆管的磁通量向上逐渐增加，根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律可得圆管中的感应电动势，选项B错误；圆管导体的电阻，导体长度L指的是电流流动的长度，将金属薄管展开，则导体横截面积为dh，所以圆管的热功率大小，选项C正确；根据左手定则可知，圆管中各段所受的安培力方向均指向圆管的轴线，因此轻绳对圆管的拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，选项D错误。
8．答案：C
解析：带电粒子在磁场中运动，有，又，可得，带电粒子在有界磁场中运动时间：，则粒子在同一有界磁场中运动的时间与粒子速率无关，而与粒子运动轨迹所对应的圆心角有关，当粒子的出射点与c点的连线与相切时粒子在磁场中运动的轨迹所对应圆心角最大，粒子运动的时间最长，其运动轨迹如图所示，由几何知识知，则粒子在磁场中运动的最长时间为，C正确，A、B、D错误.
9．答案：AD
解析：铜盘转动时，沿半径方向的金属“条”切割磁感线，根据右手定则可得，感应电流由铜盘边缘流向铜盘圆心，则铜盘圆心的电势高，平行板电容器C极板电势高，A正确；铜盘产生的感应电动势,B错误；因电子恰能在复合场做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡，有，解得，C错误；带电小球在复合场中做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，由路伦兹力提供向心力，则有，联立解得，D正确。
10．答案：BD
解析：若开关S闭合，流过每个灯泡的电流相同，设流过每个灯泡的电流为I、两端电压为U、每个灯泡的电阻为R，则原线圈中的电流，副线圈中的电流，故A错误；由得原线圈两端电压为，则，即若开关S闭合，，故B正确；若开关S断开，设流过的电流均为，则副线圈中的电流为，两端电压，由理想变压器原、副线圈电流比关系和电压比关系得原线圈中电流为，原线圈两端电压为，则有，可知，故C错误；开关S闭合后，两端电压为，开关S断开后，两端电压为，则开关S断开后，灯泡两端电压变小，通过的电流变小，灯泡变暗，故D正确.
11．答案：（1）B
（2）④用多用电表的交流电压挡测量线圈A两端的电压，然后拆除电路并整理器材；；
解析：（1）根据电阻定律，导线横截面积一定，导线越长，电阻越大，因为线圈B的电阻约为线圈A电阻的3倍，所以线圈B的匝数多。
（2）用多用电表的交流电压挡测量线圈A两端的电压，然后拆除电路并整理器材。根据理想变压器的电压关系，可知，解得线图A的匝数，线圈B的匝数。
12．答案：（1）短接；减小
（2）①b；②大于；
解析：（1）用多用电表欧姆挡测量电阻时，在选择倍率后，需要先将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行调零。热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，说明热敏电阻阻值随温度的升高而减小。
（2）①闭合开关S前，应该使滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，因此应将滑动变阻器的滑片滑动到b端。②温度为T时，，显然大于，此时热敏电阻阻值。
13．答案：（1）
（2）
（3）；
解析：（1）对粒子在电场中加速过程由动能定理可得，
粒子在磁场中偏转，由洛伦兹力提供向心力可得，
由几何关系可知，
联立解得.
（2）电压取最小值时，粒子再次穿过电场，在下方磁场中偏转的运动轨迹恰与挡板相切，如图甲所示，
粒子第一次穿过电场的过程由动能定理可得，
由洛伦兹力提供向心力可得，
粒子第二次穿过电场后速率变为，在下方磁场中做匀速圆周运动，则有，
由几何关系可得，
联立解得.
（3）粒子靶能接收到种能量的粒子，则粒子不能打到OM上，
由（2）可知当粒子刚不打到OM上时有，
粒子轨迹如图乙所示，
粒子第二次打在上极板E点，粒子第三次打在上极板F点，
则当靶在EF之间时可接收两种能量的粒子，
则有，
，
粒子第四次打在G点，
则当靶在FG之间时，可接收三种能量的粒子，
此时有，
，
依此类推，可得；
.
14．答案：（1）50 Hz（2）22 V（3）10 W
解析：（1）变压器不改变交流电的频率，由题图乙可知，交流电的周期，则频率，即副线圈中电流的频率为50 Hz.
（2）由题图乙可知，交流电源的电压有效值，根据理想变压器原、副线圈匝数比与电压比的关系，有，即副线圈两端的电压为22 V.
（3）副线圈两端的电压，解得，灯泡中，则，电动机输出的机械功率.
15．答案：（1）80 A
（2）0.5 Ω
（3）
解析：（1）安培力
（2）感应电流
牛顿定律
在至期间加速度恒定，则
（3）
[或]
感应电量
由振荡电路的周期公式，可知周期与电容器极板上的电荷量无关
A错误
若电容器正在放电，则回路中电流在增大且电流增大得越来越慢，则自感电动势大小正在减小
B正确
若电容器正在放电，由线圈中磁场方向向下和右手螺旋定则可知，回路中的电流由电容器下极板流向上极板，电容器下极板带正电
C错误
若线圈中的磁场正在减弱，说明电容器在充电，由楞次定律判断线圈内部感应电流产生的磁场向下，再由右手定则可知，回路中电流由电容器下极板流向上极板，则电容器上极板带正电
D错误