2019-2020年高二下學期第一次段考 物理試卷.doc

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2019-2020年高二下學期第一次段考 物理試卷 考試時間：90分鐘 命題：張明根 審題：付軍 xx.02.08 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分考試用時90分鐘。 第Ⅰ卷（選擇題 共40分） 一、本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分． １．一正弦交變電流的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知（ ） A．該交變電流的瞬時值表達式為i＝10sin（50t） B．該交變電流的頻率為50 Hz C．該交變電流的有效值為10A D．若該交變電流通過阻值R＝40Ω的白熾燈，則電 燈消耗的功率是8 kW 圖8 L1 L2 a b L C ２．兩只相同的白熾燈L1和L2，分別與電容器C和電感線圈L串聯，接在如圖8所示的電路中。將a、b接在電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源E1兩極之間時，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同。若更換一個新的正弦交流電源E2后，燈L2的亮度高于燈L1的亮度。則新電源E2的電壓最大值和頻率可能是（ ） A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C．最大值大于Um，而頻率仍為f D．最大值小于Um，而頻率仍為f 3．如圖13所示，平行板電容器與燈泡串聯，接在交流電源上，燈泡正常發(fā)光，則(　 　) A．把電介質插入電容器，燈泡一定變亮 B．把電容器兩極板間距離增大，燈泡一定變亮 C．把電容器兩極板間距離減小，燈泡一定變暗 D．使交流電頻率增大，燈泡變暗 4．如圖16甲、乙所示，從某一裝置中輸出的電流既有交流成分，又有直流成分，現要把交流成分輸送給下一級，有關甲、乙圖的說法正確的是(　 　) A．應選用甲圖電路，其中C的電容要大 B．應選用甲圖電路，其中C的電容要小 C．應選用乙圖電路，其中C的電容要大 D．應選用乙圖電路，其中C的電容要小 5．對于扼流圈的以下說法，正確的是(　 ) A．扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的 B．低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻” C．高頻扼流圈用來“通直流、阻交流” D．高頻扼流圈對低頻交變電流阻礙作用較大，對高頻交變電流的阻礙作用很小 ６．某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導線的總電阻為R。則下列說法正確的是( ) A．輸電線上的電流 B．輸電線上的電流 C．輸電線上損失的功率 D．輸電線上損失的功率 ７．如圖18所示，“二分頻”音箱內有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器，音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動．圖為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器( 　　) A．甲揚聲器是高頻揚聲器 B．C2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器 C．L1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器 D．L2的作用是減少通過乙揚聲器的低頻電流 ８．如圖所示，M是一個小型理想變壓器，原副線圈匝數之比n1∶n2=10∶1，接線柱a、b接上一個正弦交變電源，電壓 sin（50t）V。變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，R1為一定值電阻。下列說法中正確的是 （ ） A．電壓表示數為22 V B．當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表的示數減小 C．當傳感器R2所在處出現火警時，電流表的示數減小 D．當傳感器R2所在處出現火警時，電阻R1的功率變大 甲 O B B x a a a y D x i 3a a -I0 2a I0 O 2I0 A i 3a a -I0 2a I0 O x B i 3a a -I0 2a I0 O x C x -2I0 i 3a a 2a I0 O 乙 ９．如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向寬度均為a，在y軸方向足夠寬。現有一高為a的正三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中，線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是（ ） １０．矩形導線框abcd放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖（1）所示。t=0時刻，磁感應強度的方向垂直于紙面向里。在0∽4s時間內，線框的ab邊受力隨時間變化的圖象（ab邊所受安培力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖（2）中的（ ） N S － ＋ 第Ⅱ卷（非選擇題 共60分） 二、本題共2小題，共12分．把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答． 11.（4分） 用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現象.當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉.下列說法哪些是正確的： A.當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉 B.當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉 C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉 D.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏 圖 4 5 5 0 0 35 40 12. （共8分，每空2分）某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測量金屬絲的接入長度為l，用螺旋測微器測量金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為6Ω），然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。 在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下實驗器材： A．直流電源：干電池2節(jié)，內阻很小； B．電流表A1：量程0～0.6 A，內阻約為0.125Ω； C．電流表A2：量程0～3 A，內阻約為0.025Ω； D．電壓表V1：量程0～3 V，內阻約6 kΩ； E．電壓表V2：量程0～15 V，內阻約30 kΩ； F．滑動變阻器：最大阻值10Ω；0.5A G．開關、導線等。 （1）從圖中讀出金屬絲的直徑d為 mm； （2）電流表應選用 電壓表應選用 （3）根據所提供的器材，在如圖所示的方框中畫出測定 金屬絲電阻率的實驗電路圖； 三、本題A 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 o o R L2 L1 共4小題，滿分48分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。 １３．（12分）如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO 軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直．已知線圈匝數n=400，電阻r＝0．1Ω，長L1=0．05m，寬L2=0．04m，角速度＝l00 rad／s，磁場的磁感應強度B＝0．25T.線圈兩端外接電阻R=9．9Ω的用電器和一個交流電流表(內阻不計)，求： (1)線圈中產生的最大感應電動勢．(2)電流表A的讀數． (3)用電器上消耗的電功率．（4）由圖示位置開始記時，寫出瞬時電動勢的表達式 １４．（12分）在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個小型發(fā)電站，輸送的電功率為P=500kW，當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數相差4800 kWh。求： （1）輸電效率η和輸電線的總電阻r； （2）若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線電阻，那么電站應使用多高的電壓向外輸電？ θ θ a b R １５．（12分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L = 1m，導軌平面與水平面成θ= 37角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為m = 0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為= 0.25。（設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小）求： ⑴　金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時加速度a的大??； ⑵　當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求此時金屬棒速度v的大小； ⑶　在上問中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度B的大小和方向。 （g = 10m/s2，sin37= 0.6，cos37= 0.8） 16．（12分） P O Q C E B θ v0 如圖所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為 B ，右邊是一個電場強度大小未知的勻強電場，其方向平行于OC且垂直于磁場方向．一個質量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度V0沿垂直于磁場方向進人勻強磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝600 ，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場，最后打在Q點，已知OQ＝ 2 OC ， 不計粒子的重力，求： ( l )粒子從P運動到Q所用的時間 t 。 ( 2 )電場強度 E 的大小 ( 3 )粒子到達Q點時的動能EkQ xx年新余一中高二物理階段性考試 答案 考試時間：90分鐘 命題：張明根 審題：付軍 xx.02.08 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分考試用時90分鐘。 第Ⅰ卷（選擇題 共40分） 一、本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分． １．一正弦交變電流的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知（ a ） A．該交變電流的瞬時值表達式為i＝10sin（50t） B．該交變電流的頻率為50 Hz C．該交變電流的有效值為10A D．若該交變電流通過阻值R＝40 Ω的白熾燈，則電 燈消耗的功率是8 kW 圖8 L1 L2 a b L C ２．兩只相同的白熾燈L1和L2，分別與電容器C和電感線圈L串聯，接在如圖8所示的電路中。將a、b接在電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源E1兩極之間時，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同。若更換一個新的正弦交流電源E2后，燈L2的亮度高于燈L1的亮度。則新電源E2的電壓最大值和頻率可能是（ B ） A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C．最大值大于Um，而頻率仍為f D．最大值小于Um，而頻率仍為f 3．如圖13所示，平行板電容器與燈泡串聯，接在交流電源上，燈泡正常發(fā)光，則(　a　) A．把電介質插入電容器，燈泡一定變亮 B．把電容器兩極板間距離增大，燈泡一定變亮 C．把電容器兩極板間距離減小，燈泡一定變暗 D．使交流電頻率增大，燈泡變暗 4．如圖16甲、乙所示，從某一裝置中輸出的電流既有交流成分，又有直流成分，現要把交流成分輸送給下一級，有關甲、乙圖的說法正確的是(　c　) A．應選用甲圖電路，其中C的電容要大 B．應選用甲圖電路，其中C的電容要小 C．應選用乙圖電路，其中C的電容要大 D．應選用乙圖電路，其中C的電容要小 5．對于扼流圈的以下說法，正確的是(　a ) A．扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的 B．低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻” C．高頻扼流圈用來“通直流、阻交流” D．高頻扼流圈對低頻交變電流阻礙作用較大，對高頻交變電流的阻礙作用很小 ６．某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導線的總電阻為R。則下列說法正確的是( BC ) A．輸電線上的電流 B．輸電線上的電流 C．輸電線上損失的功率 D．輸電線上損失的功率 ７．如圖18所示，“二分頻”音箱內有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器，音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動．圖為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器(bd　　) A．甲揚聲器是高頻揚聲器 B．C2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器 C．L1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器 D．L2的作用是減少通過乙揚聲器的低頻電流 ８．如圖所示，M是一個小型理想變壓器，原副線圈匝數之比n1∶n2=10∶1，接線柱a、b接上一個正弦交變電源，電壓 sin（50t）V。變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，R1為一定值電阻。下列說法中正確的是 （ BD ） A．電壓表示數為22 V B．當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表的示數減小 C．當傳感器R2所在處出現火警時，電流表的示數減小 D．當傳感器R2所在處出現火警時，電阻R1的功率變大 D x i 3a a -I0 2a I0 O 2I0 A i 3a a -I0 2a I0 O x B i 3a a -I0 2a I0 O x C x -2I0 i 3a a 2a I0 O 乙 甲 O B B x a a a y ９．如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向寬度均為a，在y軸方向足夠寬?，F有一高為a的正三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中，線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是（ C ） １０．矩形導線框abcd放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖（1）所示。t=0時刻，磁感應強度的方向垂直于紙面向里。在0∽4s時間內，線框的ab邊受力隨時間變化的圖象（ab邊所受安培力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖（2）中的（ D ） 第Ⅱ卷（非選擇題 共60分） 二、本題共2小題，共12分．把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答． N S － ＋ 11.（4分） 用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現象.當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉.下列說法哪些是正確的：ac A.當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉 B.當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向左偏轉 C.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉 D.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏 12. （共8分，每空2分） 圖 4 5 5 0 0 35 40 5（xx北京房山區(qū)統(tǒng)測）．某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測量金屬絲的接入長度為l，用螺旋測微器測量金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為6Ω），然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。 在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測電阻絲外，還有如下實驗器材： A．直流電源：干電池2節(jié)，內阻很??； B．電流表A1：量程0～0.6 A，內阻約為0.125Ω； C．電流表A2：量程0～3 A，內阻約為0.025Ω； D．電壓表V1：量程0～3 V，內阻約6 kΩ； E．電壓表V2：量程0～15 V，內阻約30 kΩ； F．滑動變阻器：最大阻值10Ω；0.5A G．開關、導線等。 （1）從圖中讀出金屬絲的直徑d為 mm； （2）電流表應選用 電壓表應選用 （3）根據所提供的器材，在如圖所示的方框中畫出測定金屬絲電阻率的實驗電路圖； （ 12．（1）d= 0.935 mm （2）A1 V1（ 3）電路圖 三、本題共4小題，滿分48分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。 １３．（12分）如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO 軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直．已知線圈匝數n=400，電阻r＝0．1Ω，長L1=0．05m，寬L2=0．04m，角速度＝l00 rad／s，磁場的磁感應強度B＝0．25T.線圈兩端外接電阻R=9．9Ω的用電器和一個交流電流表(內阻不計)，求： A 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 o o R L2 L1 (1)線圈中產生的最大感應電動勢． (2)電流表A的讀數． (3)用電器上消耗的電功率． （4）由圖示位置開始記時，寫出瞬時電動勢的表達式 解：(1)Em＝nBSω(2分) 代人數據得 Em＝4000.250.050.04l00 V＝20 V (1分) (2)Im=(1分) 代人數據得Im＝A=2A (1分) ∵是正弦交變電流，所以電流表讀數即有效值 I=A=1．41A (1分) (3)p＝I2R＝9．9W＝19，8W． (3分) （4）e=20Sin100t (V ) (3分) １４．（12分）在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個小型發(fā)電站，輸送的電功率為P=500kW，當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數相差4800 kWh。求： （1）輸電效率η和輸電線的總電阻r； （2）若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線電阻，那么電站應使用多高的電壓向外輸電？ 14．（12分）解：（1）輸送功率 P=500kW，一晝夜輸送電能 E=Pt=1xx kWh， （1分） 輸電線上損失的電能 kWh， 終點得到的電能E′=E 7200 kWh， （1分） 所以，輸電效率η=60%。 （1分） 輸電線上的電流 100A （1分） 輸電線損耗功率 Pr=I 2r， （1分） 其中Pr==200 kW （1分） 得r=20Ω。 （1分） （2）輸電線上損耗功率，原來Pr=200kW， 現在要求Pr/=10kW ， 解得輸電電壓應調節(jié)為U / =22.4kV。 （5分） θ θ a b R １５．（12分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L = 1m，導軌平面與水平面成θ= 37角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為m = 0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為= 0.25。（設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大?。┣螅? ⑴　金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時加速度a的大小； ⑵　當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求此時金屬棒速度v的大??； ⑶　在上問中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度B的大小和方向。（g = 10m/s2，sin37= 0.6，cos37= 0.8） 答案： 解：(1) 根據牛頓第二定律 mgsinθ－f = ma …………………… ① (1分) f = μN …………………… ② (1分) N = mgcosθ ………………………… ③ (1分) 聯立①②③得a = g (sinθ-μcosθ) ………………………④ 代入已知條件得a = 10(0.6-0.250.8) a = 4m/s2 …………………………………………(1分) (2)設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v,所受安培力為F,棒在沿導軌方向受力平衡 mg（sinθ-μcosθ）-F=0 ………………………………………⑤ (1分) 此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率 P = Fv ……………………………………………………⑥ (1分) 由⑤⑥兩式解得 …………………………⑦ （1分） 將已知數據代入上式得=10m/s ………… ( 1分 ) （用其它方法算出正確答案同樣給分） (3)設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長為L，磁場的磁感應強度為B E=BLv …………………………………………… ⑧ ( 1分) ……………………………………………⑨ ( 1分) P＝I2R ……………………………………………⑩ (1分 ) 由⑧⑨⑩式解得 磁場方向垂直導軌平面向上 ………………………………………(1分） 16．（12分） P O Q C E B θ v0 如圖所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為 B ，右邊是一個電場強度大小未知的勻強電場，其方向平行于OC且垂直于磁場方向．一個質量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度V0沿垂直于磁場方向進人勻強磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝600 ，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場，最后打在Q點，已知OQ＝ 2 OC ， 不計粒子的重力，求： ( l )粒子從P運動到Q所用的時間 t 。 ( 2 )電場強度 E 的大小 ( 3 )粒子到達Q點時的動能EkQ (1)畫出粒子運動的軌跡如圖示的三分之一圓弧 (O1為粒子在磁場中圓周運動的圓心）： ∠PO1 C=120 設粒子在磁場中圓周運動的半徑為r，w。w-w*k&s%5￥u ……………………2分 r+rcos 60= OC=x O C=x=3r/2 …………………………2分 粒子在磁場中圓周運動的時間……………………1分 粒子在電場中類平拋運動 O Q=2x=3r …………………………………………1分 粒子從P運動到Q所用的時間 …………………………1分 (2) 粒子在電場中類平拋運動 ……1分 3r= ……1分 解得 …………………1分 (3)由動能定理…………1分 解得粒子到達Q點時的動能為……1w。w-w*k&s%5￥u