福建省南安市侨光中学2020-2021学年高二物理下学期第一次阶段考试试题.doc

福建省南安市侨光中学2020-2021学年高二物理下学期第一次阶段考试试题

福建省南安市侨光中学2020-2021学年高二物理下学期第一次阶段考试试题

年级：
姓名：

9

福建省南安市侨光中学2020-2021学年高二物理下学期第一次阶段考试试题
考试时间：90分钟；命题：
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题（每小题4分，共40分，每小题只有一个正确答案）
1．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅、铅中有金。对此现象，下列说法正确的是（　　）

A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引
B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的无规则运动
C．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
D．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
2．当条形磁铁相对螺线管A上下运动时，产生了如图所示的感应电流，则
A．条形磁铁正在向下运动
B．感应电流产生的磁场与原磁场方向相反
C．通过螺线管A的磁通量正在变小
D．通过螺线管A的磁通量正在变大
3．交流电源电压u=40sin（100πt）V，内阻不计，电路中电阻R=10 Ω。则如图所示电路中电流表和电压表的读数分别为（　　）
A．2.82 A，28.2 V B．2.82 A，40 V
C．4 A，40 V D．4 A，28.2 V
4．发电厂输出功率100kW，输出电压200V，用变压比（原、副线圈匝数比）为1: 100的变压器升压后通过输电线向远处供电，则输电线电流为
A．500A B．50 A C．5 A D．0.5A

5．在图示的电路中，闭合开关S瞬间与稳定后再断开瞬间，通过灯R的电流方向是（　　）
A．一直是由a到b
B．先是由a到b，后是由b到a
C．先是由a到b，后无电流
D．无法判断
6．如图所示，匝数的矩形闭合导线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈端接入三个阻值相等的电阻，当开关断开时电压表读数为。则
A．如图所示时刻，穿过线框的磁通量变化率最大
B．变压器原副线圈匝数比为
C．原线圈两端电压的有效值为
D．闭合开关后，电压表示数变小
7．如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在到的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（　　）
A． B．
C． D．

8．零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难。在指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难。下列方案合理的是（　　）
A． B． C． D．
9．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．原、副线圈匝数之比为 B．两灯泡的额定功率相等
C．此时a的电功率大于b的电功率 D．a和b两端电压的频率之比为
10．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1＝B2＝B，每个磁场的宽都是L，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L，宽为L的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力的作用下也将会向右运动，设金属框的总电阻为R，运动中所受的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为( )
A．v0＝(B2L2v－fR)/B2L2 B．v0＝(2B2L2v－fR)/2B2L2
C．v0＝(4B2L2v－fR)/4B2L2 D．v0＝(2B2L2v＋fR)/2B2L2

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11．据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3～103μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法正确的是 （　　）
A．布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈
C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的
12．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是（　　）

A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C．丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金
D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小

13．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 P＝200kW，发电机的电压 U1＝500V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻 R线 ＝4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为 U4＝220V。已知输电线上损失的功率为发电机输出功率的 5％，假设两个变压器均是理想变压器。下列说法正确的是（　　）

A．发电机输出的电流 I1＝400A B．输电线上的电流 I线 ＝250A
C．升压变压器的匝数比 n1∶n2＝1∶8 D．用户得到的电流 I4＝466A
14．如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则（　　）

A．有界磁场宽度l<L
B．磁场的磁感应强度应为
C．线框匀速穿越磁场，速度恒为
D．线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL

第II卷（非选择题）

三、解答题（本大题共4小题，每题11分，共44.0分）
15．如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4m，一端接有电阻R=0.4Ω，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r=0.1Ω，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向；
(2)导体棒所受安培力F的大小；
(3)电阻R上消耗的功率P。

16．如图A所示，一能承受最大拉力为12N的轻绳吊一质量为m=0.8kg边长为L=1m的正方形线圈ABCD，已知线圈总电阻为R=0.5Ω,在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图B所示，g=10m/s2求：
（1）在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向；
（2）t=0时AC边受到的安培力的大小；
（3）已知t0时刻轻绳刚好被拉断，求t0 的大小.

17．如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2＝220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的单匝导线所接的理想交流电压表V的示数U＝2V。求：
（1）原线圈的匝数n1；
（2）当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A，电流表A1的示数I1；
（3）在（2）情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1'。

18．如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为，长为2d，，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为 ，导轨平面与水平面的夹角为匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与导轨平面垂直。质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为，导体棒的电阻为，其他部分的电阻均不计，重力加速度取，求：
(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小；
(2)导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；
(3)整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q。
1．B
2．C
3．D
4．C
5．B
6．B
7．B
8．C
9．A
10．B
11．BD
12．ACD
13．AC
14．BC
15．（1）0.4A，方向由b到a；（2）0.016N；（3）0.064W
【详解】
(1)导体棒切割产生的感应电动势
E=Blv
回路中感应电流

联立解得
I=0.4A
方向由b到a
(2)导体棒ab所受安培力
F=BIl
F=0.016N
(3)电阻R上消耗的功率
P=I2R
P=0.064W
16．（1），逆时针；（2）；（3）
【详解】
（1）因为磁感应强度在向里增大，所以感应电流磁场向外，所以回路感应电流逆时针，回路感应电动势，解得：．
（2）回路电流：解得： 此时安培力：．
（3）当刚拉断时，对绳有，此时，感应电流，安培力：，联立解得：，根据图B可知，所以．
17．(1)1650匝；(2) (3)
【详解】
（1）由电压与变压器匝数的关系可得：
匝
（2）当开关S断开时，由输入功率等于输出功率

可得

（3）当开关S断开时，有：

当开关S闭合时，设副线圈总电阻为，则有

副线圈中的总电流为，则

由

得

18．(1)1.5m/s；(2)；(3)0.35J
【详解】
(1)导体棒在粗糙轨道上受力平衡
mgsin θ=μmgcosθ+BIL

E=BLv
解得
v=1.5m/s
(2)进入粗糙导轨前

解得
q=
(3) 整个运动过程由动能定理得

则电阻R产生的焦耳热