河南省中牟县第一高级中学2020学年高二物理上学期第十二次双周考试题（实验班） 12页

河南省中牟县第一高级中学2020学年高二物理上学期第十二次双周考试题（实验班） ‎ 一、选择题（1-8为单选，9-12为多选）‎ ‎1． 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法符合史实的是：‎ A. 安培发现了电流的磁效应，总结出直线电流、圆环电流和通电螺线管的磁场方向与电流方向之间的关系 B. 库仑发现了点电荷之间的相互作用规律，并测出静电引力常量为k=9×109N·m²/C²‎ C. 法拉第经过十余年的研究，总结出电磁感应规律可以用公式来表示 D. 法拉第提出了场的概念，认为电、磁作用都是通过场来传递的 ‎2． 一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面。不计粒子重力，下列说法中正确的是：（ ）‎ A. 该粒子一定带正电 B. 四个等势面中a等势面的电势一定最高 C. 该粒子由A到B过程中动能一定逐渐增大 D. 该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐增大 ‎3.如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为(　　)‎ A．1∶ B．1∶2 C．1∶3 D．1∶6‎ ‎4． 如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。结合你所学过的知识，判断下列说法中正确的是：‎ A. Rt必须是热敏电阻，低温时电阻值很小，高温时电阻值很大 B. 当高温时Rt阻值减小，X、P之间电压升高，电铃响起 C. 虚线处应该接入一个“非”门元件 D. 为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻R的阻值 ‎5．如图所示，变压器的输入电压U一定，两个副线圈的匝数分别是n2和n3，当把电热器接a、b，让c、d空载时，电流表读数为I2；当把同一电热器接c、d，而a、b空载时，电流表读数为I3，则I2∶I3等于(　　)‎ A．n2∶n3 B．n3∶n2‎ C．n∶n D．n∶n ‎6． 1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。如图是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。设圆盘半径为r，人转动把手使铜盘以角速度山转动（图示方向：从左向右看为顺时针方向），电阻R中就有电流通过。（不考虑铜盘的电阻）则：（ ）‎ A. 圆盘边缘D点的电势低于C点电势 B. 电阻R中电流方向向下 C. 圆盘转动一周过程中，通过R的电荷量为 D. 人在转动圆盘的过程中所消耗的功率为 ‎7． 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上。两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。设D形盒的半径为R，现将垂直于金属D形盒的磁场感应强度调节为B。，刚好可以对氚核（）进行加速，氚核所能获得的能量为，以后保持交流电源的周期T不变。（已知氚核和α粒子质量比为3：4，电荷量之比为1：2）则：（ ）‎ A. 若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行时间不会发生变化 B. 若用该装置加速α粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为 C. 将磁感应强度调整后对α粒子加速，a粒子在加速器中获得的能量等于氚核的能量 D. 将磁感应强度调整后对α粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数 ‎8． 磁流体发电是一项新兴技术，如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负电荷的等离子体，沿图等离示方向喷入磁场，把两板与用电器相连，则：（ ）‎ A. 增大磁感应强度可以增大电路中的电流 B. 减小两板之间距离可以增大电流 C. 增加板长可以增大电流 D. 电路中电流沿逆时针方向 ‎9． 有三个点电荷的电荷量的绝对值分别为、、三个点电荷在同一条直线上，在静电力作用下均处于平衡状态，除静电力之外不考虑其它力的作用，并且、之间距离小于、之间距离，则、、所必须满足的关系为：（ ）‎ A. 与是同种电荷，且与相反 B. <<‎ C. = + ‎ D. ‎ ‎10．如图所示，在一个很小的矩形半导体（例如砷化钢）薄片上，制作4个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在E、F 间通人恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压。设霍尔元件的厚度为d，长度（EF间距）为L，宽度（MN间距）为x，若保持沿EF方向的电流强度I恒定不变，关于霍尔电压则的变化情况正确的是：（ ）‎ A. 磁场方向竖直向下时，不论是何种载流子，一定有>的规律 B. 只增加霍尔元件宽度x时，不会改变 C. 只增加霍尔元件长度L时，不会改变 D. 只增加霍尔元件厚度d时，不会改变 ‎11‎ ‎． 如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，则下列说法中正确的是：‎ ‎（ ）‎ A. 金属球在达到静电平衡后左侧感应出的电荷带正电 B. 由于静电感应而在金属球上出现感应电荷，这些感应电荷在球心处所激发的电场强度大小为，方向水平向右 C. 如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧的电荷将被中和 D. 如果用导线的一端接触金属球的右侧，另一端与大地相连，则右侧的感应电荷将流入大地 ‎12．如图所示，空间有竖直方向的匀强电场（场强大小未知）和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，竖直面内有一固定的光滑绝缘圆环，环上套有一带负电的小球，小球质量为m，电荷量为q，重力加速度大小为g，现给小球一个大小为v的初速度，小球恰好能沿光滑圆环做匀速圆周运动，则下列判定中正确的是（ ）‎ A. 电场强度方向一定向上，场强大小为 B. 小球对圆环的作用力大小可能为 C. 小球对圆环的作用力大小可能为 D. 小球对圆环的作用力大小可能为 二、实验题 ‎13．某实验小组的李辉和刘伟两位同学使用相关物理实验器材做物理实验时，操作如下：‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，读数为___________mm。‎ 用游标卡尺测量工件长度如图乙所示，读数为____________mm。‎ ‎（2）选用多用电表欧姆档，按正确操作步骤选择“×1”倍率测量结果如图，读数为___Ω。‎ ‎（3）①李辉用多用电表的欧姆档测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈棵露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈____断路（填“已经”或“没有”）。‎ ‎②正当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两支表笔，也没有什么感觉。产生这种现象的原因是________________________________________。‎ ‎14．利用电容器通过高电阻放电可以测电容器的电容，其电路图如图所示。其测量原理如下：电容器充电后，所带电荷量Q与两极板间电势差U与电容C之间满足一定的关系，U可由直流电压表直接读出，Q可由电容器放电测量。使电容器通过高电阻放电，放电电流随电容器两极板间电势差U的下降而减小，通过测出不同时刻的放电电流值，直到I=0，作出放电电流I随时间变化的I-t图象，求出电容器所带的电荷量，再求出电容器的电容值。在某次实验中，所给实验器材有：‎ A.直流电源（8V）‎ B.滑动变阻器（0-10Ω）‎ C.滑动变阻器（0-10kΩ）‎ D.固定电阻（10Ω）‎ E.固定电阻（10kΩ）‎ F.待测电容器C G.电流表A H电区表V I.开关S′和S，导线若干 ‎（1）滑动变阻器应选择_______，固定电阻应选择________。（填仪器前面的字母）‎ ‎（2）以放电电流为纵坐标，放电时间为横坐标，在坐标纸上作充电电压为U=8V时的I-t图像，下图为一次实验所得的I-t图像。‎ 估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量Q=_________C（保留两位有效数字）。‎ 根据以上数据估算的电容是C=________F（保留两位有效数字）。‎ 三、计算题 ‎15．如图甲所示，线圈abcd的面积是0.02m²，共100匝，线圈电阻为r=12Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，线圈以300r/min 的转速匀速转动。将甲图中线圈的两端分别与乙图最左端的接线柱相连（图中未连接），向右边的电路进行供电。变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想交流电表，为最大值=8Ω的滑动变阻器，为3Ω的定值电阻，S为单刀双掷开关。求：‎ ‎（1）若从线圈从图示位置开始记时，写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式?‎ ‎（2）当S与a相连时，上下移动的滑动触头，所消耗的最大功率为多少?‎ ‎（3）当S与b相连时，为使所消耗的功率最大，理想变压器的匝数比?‎ ‎16．如图所示足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ组成的平面与水平面成37°放置，导轨宽度L=1m，一匀强磁场垂直导轨平面向下，导轨上端M与P之间连接阻值R=0.3Ω的电阻，质量为m=0.4kg、电阻r=0.1Ω的金属棒ab始终紧贴在导轨上。现使金属导轨ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计。g=10m/s2，忽略ab棒在运动过程中对原磁场的影响。求：‎ ‎（1）磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）金属棒ab在开始运动的2.0s内，通过电阻R的电荷量；‎ ‎（3）金属棒ab在开始运动的2.0s内，电阻R产生的焦耳热。‎ ‎17．如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘平台PQ 固定在同竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为R，绝缘平台PC之间的距离为L，PQ之间的距离为S，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A 由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后静止。物体与平台之间的动摩擦因数为μ，不计物体经过轨道与平台连接处P时的机械能损失，重力加速度为g。‎ ‎（1）匀强电场的电场强度E=?‎ ‎（2）求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F；‎ ‎（3）若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场（图中未画出），物体仍从圆弧顶点A静止释放，沿平台向右运动的最远点为Q，试求物体在平台PQ上运动的时间t.‎ ‎18.如图所示，有一倾角α＝37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI＝HJ＝L＝0.5 m．有一质量m＝0.5 kg的“日”字形匀质导线框abcdef，从斜面上静止释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab＝cd＝ef＝ac＝bd＝ce＝df＝L＝0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R＝0.5 Ω，其余电阻不计．已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度B.‎ ‎(3)线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少？‎ 实验部第十二次周考物理（参考答案）‎ 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D C C C C C D A ABD BC 题号 ‎11‎ ‎12‎ 答案 AB BCD 二、实验题 ‎13．（1）0.700， 19.90； （2）13； （3）①没有； ②线圈在与表笔断开瞬间产生了感应电动势。‎ ‎14．（1） B E （2）（3.3-3.4）×10-3 （4.1-4.3）×10-4‎ 三、计算题 ‎15．（1） （2） （3）‎ ‎16．（1） （2） （3）‎ ‎17．（1） （2） （3）‎ ‎18. (1)4 m/s　(2)1 T　(3)1 J ‎【解析】(1)由动能定理可知：‎ mg4Lsinα－μmgcosα4L＝mv2－0 得v＝4 m/s.‎ ‎(2)当线框匀速运动时，对电路：E＝BLv R总＝R＋R I＝‎ 对线框：mgsinα＝μmgcosα＋BIL 解得B＝1 T.‎ ‎(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样．所以ef和cd作为电源时 Uad＝E 时间为t＝ Q1＝t 当ab做为电源时，Uab＝E 时间为t＝，Q2＝t 整个过程总热量，Q＝Q1＋Q2＝1 J.‎