2019-2020学年浙江省湖州市高二(上)期末物理试卷

2019-2020学年浙江省湖州市高二(上)期末物理试卷一、选择题I(本大题共12小题，每小题3分，共36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．(3分)用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列正确的是()N/(A・m)B.kg/(A・s2)C.N・s/(C・m)D.kg/(C・s)2．(3分)如图所示，将一束塑料丝一端打结，并用手迅速向下捋塑料丝多次，观察到这束塑料丝下端散开了，产生这种现象的主要原因是()塑料丝之间相互感应起电塑料丝所受重力小，自然松散塑料丝受到空气浮力作用而散开由于摩擦起电，塑料丝带同种电荷而相互排斥(3分)关于电场强度的公式①E=k£^、②E="、③E=¥，下列说法正确的是()/qd它们都只对点电荷的电场成立①②只对点电荷的电场成立，③只对匀强电场成立①只对点电荷的电场成立，②对任何电场都成立，③只对匀强电场成立①只对点电荷的电场成立，②③对任何电场都成立(3分)地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，则下列说法中正确的是()A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行地球内部不存在磁场地磁南极和地理南极是同一个点地磁南极在地理北极附近（3分）如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abed,线圈平面与磁场垂直，O1O2是线圈的对称轴，线圈怎样运动才能使其产生感应电流（）0]6线圈向右匀速移动线圈向右加速移动线圈垂直于纸面向里平动线圈绕O1O2轴转动（3分）如图所示，M、N两点分别固定两个等量异种点电荷，A是MN连线的中点，B为连线上靠近N的一点,TOC\o"1-5"\h\zC为连线中垂线上处于A点上方的一点。在A、B、C三点中（）Ci-Q\十00*—.-Q场强最小的点是A点，电势最高的点是B点场强最小的点是A点，电势最高的点是C点场强最小的点是C点，电势最高的点是B点场强最小的点是C点，电势最高的点是A点（3分）如图所示是某导体的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）当导体两端的电压是4V时，导体的电阻是10Q当导体两端的电压是4V时，导体的电阻是0.1Q当导体两端的电压是8V时，导体的电阻是10Q当导体两端的电压是2V时，通过导体的电流是0.2A（3分）如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Q，直流电动机线圈电阻RM=1Q，定值电阻R=9Q.闭合开关S,稳定后理想电压表示数为10V.下列说法中正确的是（）通过电动机的电流为10A通过电动机的电流为話A电源的输出功率为56W电动机的输出功率为20W（3分）如图所示，闭合铁芯上绕有A、B两个线圈，A线圈与电源E、滑动变阻器R、开关S1组成一个回路,B线圈与开关S2、电流表G组成另一个回路。开关S1保持闭合状态。下列说法正确的是（）闭合开关S2的瞬间，电流表G中有a-b的感应电流闭合开关S2的瞬间，电流表G中有b-a的感应电流闭合开关S2,滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流表G中有a-b的感应电流闭合开关S2,滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流表G中有b-a的感应电流（3分）如图所示，理想变压器原线圈的匝数为珥，副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦交流电，电压表V的示数为220V,负载电阻R=44Q,电流表A1的示数为0.2A.下列判断正确的是（）A・原线圈和副线圈的匝数比为2：1原线圈和副线圈的匝数比为5：1电流表A2的示数为0.1A电流表A2的示数为0.4A（3分）家电待机耗电问题常常被市民所忽视。技术人员研究发现每台电视机待机功耗约为1W.据统计，湖州市的常住人口约300万人，平均每户家庭有2台电视机。假设所有家庭都忽视待机功耗，则湖州地区每年因电视机待机而浪费的电能约为（）1X105度B.1X107度C.1X109度D.1X1011度（3分）如图甲是磁电式电流表的结构图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。线圈中a、b两条导线长度均为1,未通电流时，a、b处于图乙所示位置，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B・通电后，a导线中电流方向垂直纸面向外，大小为1,则（）a乙甥旋弹簧a乙甥旋弹簧该磁场是匀强磁场B・线圈平面总与磁场方向垂直线圈将逆时针转动a导线受到的安培力大小始终为BI1二、选择题11（本大题共3小题，每小题3分，共9分.每小题列出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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）（3分）如图所示，A、B为平行板电容器的两极板，一带电绝缘小球悬挂在电容器内部。闭合开关K,电容器充电，小球静止时悬线偏离竖直方向的夹角为则下述说法正确的是（）保持开关K闭合，A板向下平移一小段距离，则9增大保持开关K闭合，A板向右平移一小段距离，则9增大将开关K断开，A板向下平移一小段距离，则9不变将开关K断开，A板向右平移一小段距离，则9不变（3分）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕转动轴O]O2匀速转动。产生的交流电的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（）该父流电的频率为50Hzt=0.01s时穿过线框的磁通量为0该电动势的有效值为22V该电动势的瞬时值表达式为e=22■迈cos100nt（V）（3分）自行车速度计利用霍尔元件获知自行车的运动速率，如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近霍尔元件一次，霍尔元件会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，当磁场靠近霍尔元件时，霍尔元件内做定向运动的自由电子将在磁场力作用下发生偏转，最终使霍尔元件的前后表面上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是（）

根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小图乙中，a、b两端分别与霍尔元件前后两表面相连，a的电势小于b的电势若磁感应强度B减小，则霍尔电势差一定减小如果长时间不更换霍尔元件的供电电源，霍尔电势差将减小三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）（8分）某同学利用如图甲所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值，图中S、T为可调节的部件。该同学的部分操作步骤如下：抽20啊20电01“IkI'Ml■I分操作步骤如下：抽20啊20电01“IkI'Ml■I将选择开关调到电阻挡的“xio”位置；将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，把两笔尖相互接触，调（选填“S”或“T”），使电表指针指向电阻挡的（选填“0刻度线”或“a刻度线”）；将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，发现多用电表的示数如图乙所示。为了较准确地进行测量，应将选择开关调到电阻挡的（选填“X1”或“X100”）位置，然后重复步骤②。测量结束后，应该将多用电表的选择开关打到位置。

17．（10分）小李同学在研究“导体电阻与其长度的关系”时，从实验室找到一根固定在刻度尺上的电阻丝（总阻值约为10Q）,如图甲。实验室有如下器材：A.干电池若干节；B.电流表（0-0.6A-3.0A）；C.电压表（0-3.0V-15V）；D.滑动变阻器R］，最大阻值为100Q；E.滑动变阻器R2,最大阻值为10Q；F.电键一只、导（1）按图乙方式连接器材进行实验，选择哪个滑动变阻器更加合（填器材前面字母），电键S闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至（选填“左”或“右”）端。nA阁丙滑动变阻器的滑片应滑至（选填“左”或“右”）端。nA阁丙2）电压表负接线柱接电阻丝左端，正接线柱接鳄鱼夹，将鳄鱼夹夹在电阻丝上的不同位置，可以测量不同长度电阻丝对应的电压。某次测量时，电压表、电流表指针如图丙所示，此时电压U=V；电流1=Ao（3）根据测量的电压U、电流I可以计算出相应的电阻R,进而可以描绘出电阻R与长度L的关系图象（如图丁所示），已知导体横截面积S=0.05mm2，则导体的电阻率p=Q・m（结果保留3位有效数字）图丁四、计算题（本大题共3小题，18题10分，19题13分，20题14分，共37分）(10分)如图所示，长l=lm的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角9=37°.已知小球所带电荷量q=1.0X10fC,匀强电场的场强E=3.0X103N/C(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：小球所受电场力F的大小；小球的质量m；若场强方向不变，大小突然变为EZ=1.0X103N/C，小球到达最低点时的速度大小。(13分)如图甲所示，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距L=0.5m，导轨左端M、P间接有一阻值R=0.2Q的定值电阻，其余电阻不计。导体棒ab质量m=0.1kg，与导轨间的动摩擦因数=0.1,导体棒垂直于导轨放在距离左端为d=1m处。整个装置处在匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向上，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不考虑感应电流对磁场的影响。t=2s前导体棒ab保持静止，t=2s时垂直导体棒ab施加一水平方向的外力F,使ab棒从静止开始向右做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，已知外力作用后3s内回路中产生的焦耳热Q=4.05J.求：t=1s时，通过导体棒ab电流I的大小和方向；t=1s时，导体棒ab受到的摩擦力Ff；t=2s至到t=5s时间内通过电阻的电量q；t=2s到t=5s时间内外力F做的功WF。(14分)如图所示平面直角坐标系xOy位于竖直平面内，在坐标系的整个空间存在竖直向上的匀强电场，在区域I(0WxWL)还存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里。在x轴上方有一光滑弧形轨道PQ，PQ两点间竖直高度差为号.弧形轨道PQ末端水平，端口为Q(3L,£$)。某时刻一质量为m,带电荷量为+q的小球b从y轴上的M点进入区域I，其速度方向沿x轴正方向，小球b在I区内做匀速圆周运动。b进入磁场的同时，另一个质量也为m，带电荷量为-q的小球a从P点由静止释放。两小球刚好在x=2L上的N点(没具体画出)反向等速率相碰。重力加速度为g。求：(1)电场强度E；区域I匀强磁场的磁感应强度B；(3)小球a在圆弧轨道PQ上的运动时间to2019-2020学年浙江省湖州市高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题I（本大题共12小题，每小题3分，共36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）【解答】解：ACD、国际单位制的基本单位为kg、m、s,由题目易知，选项ACD均不是国际单位制中的基本单位，故ACD都错误；B、磁感应强度为：B=，磁感应强度单位为T,则有：1T===1，故B正确ILA*m&孑故选：B。【解答】解：塑料丝与手摩擦带电；塑料丝上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料丝会向四周散开，捋的次数越多，塑料丝带电越多，排斥力越多，下端散开的就越大故ABC错误，D正确。故选：D。【解答】解：公式①E二汽■是根据定义及库仑定律求出的公式得到的点电荷场强公式，只适用点电荷的电场；r公式②是场强的定义式，适用于任何电场，公式③为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式，只Qd适用于匀强电场，故C正确，ABD错误。故选：C。【解答】解：A、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，各点的磁场方向为磁感线的切线方向，所以可知不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故A错误；B、磁体内外均有磁场，地球内部磁场由S极指向N极，故B错误；CD、地磁南极在地理北极附近，并且地磁南极并不与地理北极重合，存在一定的磁偏角，故C错误，D正确。故选：D。【解答】解：ABC、由题可知该磁场是匀强磁场，线圈的磁通量为：®=Bs,s为垂直于磁场的有效面积，无论线圈向右匀速还是加速移动或者垂直于纸面向里平动，线圈始终与磁场垂直，有效面积不变，因此磁通量一直不变，所以无感应电流产生，故ABC错误；D、当线圈绕O]O2轴转动时，在转动过程中，线圈与磁场垂直的有效面积在不断变化，因此磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。故选：D。【解答】解：两个等量异种点电荷电场线分布如图所示：电场线的密集程度反应了电场强度的大小，根据图象可知：EC<EA<EB，故C点电场强度最小；沿电场方向，电势时降低的，有申A<申B，而MN的中垂线是一条等势线，有申a=%，故B点电势最高，故C正确，ABD错误。故选：C。【解答】解：AB、有图线可知，当导体两端的电压为4V时，通过导体的电流为0.4A，根据电阻的定义式可知此时导体的电阻为：，故A正确，B错误；I0.4CD、因为导体的伏安特性曲线不是一条直线，所以当导体两端的电压为8V或者2V时，不能判断出通过导体的电流，则导体的电阻无法计算，故CD错误。故选：A。【解答】解：AB、稳定后电阻R两端的电压与内电压之和为UR+Ur=E-U=3OV-10V=20V,根据欧姆定律可得电路中的电流为，故AB错误；R+r9十1C、电源的总功率为P=EI=30X2W=60W，电源的发热功率为Pr=I2r=22X1W=4^，所以电源的输出功率为P=P-Pr=60W-4W=56W，故C正确；出D、电动机消耗的电功率为P电=UI=10X2W=20W，电动机的发热功率为P热二I?心二护X1W二4W，所以电动机的输出功率为P=P-P=20W-4W=16W，故D错误。出热故选：C。【解答】解：AB、闭合开关S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量不发生变化，电流表G中均无感应电流产生，故AB错误；CD、闭合开关S2后，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，阻值增大，通过线圈A的电流减小，根据安培定则可知，通过线圈B的向下的磁通量减小了，根据楞次定律可知，线圈B中产生向下的感应磁场，根据安培定则可知，电流表G中有b-a的感应电流，故C错误，D正确。故选：D。【解答】解：变压器的输入功率等于输出功率，贝y：U1I1=I22R，解得：I2=A=1.0A，则电流表A2的示数为1.0A；Hii由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比=5：1,故B正确、ACD错误。n20.2故选：B。11．【解答】解：湖州的常住人口约300万人，平均每户的人口按3人计算，湖州大约100万户家庭，有电视机总数：n=2X100X104个=2X106台所有电视机待机的总功率：P=nX1=2X106W=2X103kW,湖州地区待机一年的耗电量为：W=2X103X365X24kWh=1.7X107度，与B最接近，故B正确，ACD错误。故选：B。【解答】解：A、匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，该磁场方向不同，不是匀强磁场，故A错误；B、由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；C、在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，故C错误；D、由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为BI1,故D正确。故选：D。二、选择题11（本大题共3小题，每小题3分，共9分.每小题列出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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）【解答】解：A、保持开关K闭合时，电容器板间电压不变，若A板向下平移一小段距离，即正对面积减小，而板间距离d不变，由E=U分析得知，板间场强不变，小球所受电场力也不变，则9不变，故A错误；dB、保持开关K闭合时，电容器板间电压不变，A板向右平移一小段距离时，即板间距离d减小，由E=¥分析d得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则9增大，故B正确；C、保持开关K断开，当A板向下平移一小段距离，即正对面积减小，根据推论E=E=¥-=可知，dCdes板间场强变大，小球所受电场力变大，则9增大，故C错误；D、保持开关K断开，当A板向右平移一小段距离，即板间距离减小，根据推论E=P=*-=可知，dCdE：S板间场强不变，小球所受电场力不变，则9不变，故D正确。故选：BD。【解答】解：A、根据乙图知，该交流电的周期T=0.02s,频率f=*=50Hz,故A正确。

B、由图乙可知，t=0.01s时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量变化率为零，穿过线框回路的磁=22V，故C正确。=22V，故C正确。C、由图乙可知，该电动势的最大Em=22i^V，有效值E=D、由图乙为正弦曲线，且3==100n,Em=22'：：2V，所以该电动势的瞬时值表达式为e=222sin100nt（V）,故D错误。故选：AC。【解答】解：A、根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，故A正确；B、自由电子在磁场中受到洛伦兹力，根据左手定则可知，先b端偏转，则b端带负电，a端电势高，故B错误；一C、最终，电子在电场力和洛伦兹力作用下受力平衡，qvB=q得,UH=Bdv，由电流的微观定义式：I=neSv,dn是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是电子运动的速度，整理得:UH=，可知磁感应强度B减小，霍尔电势差减小，故C正确；neSdD、若长时间不更换霍尔元件的电源，则内阻增大，电流I减小，则霍尔电势差将减小，故D正确。故选：ACD。三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）【解答】解：②将选择开关调到电阻挡的“X10”位置后，要进行欧姆调零，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节T,使电表指针指向电阻挡的“0刻线”，根据图2可知，被测量电阻较大，所以要调大倍率，应将选择开关调到电阻挡的“X100”档，然后再进行欧姆调零，测量结束后，应该将多用电表的选择开关打到oFF位置。故答案为：②T0刻度线③X100④oFF【解答】解：（1）根据实物图可知滑动变阻器使用的是限流式接法，故选E,根据滑动变阻器的使用规范可知接入时应把电阻滑到最大值，故应滑到最右端；（2）根据图可知，电压表量程为0-3V,故读作1.26V，电流表量程为0-0.6A，故读作0.20A；（3）根据电阻定律得其斜率为：k=lJiO故：p=kS由图象可知其斜率为：3怜铳故有：p=1.31X10-6Q・m故答案为：(1)E,右；(2)1.26,0.20；(3)1.31X10-6四、计算题(本大题共3小题，18题10分，19题13分，20题14分，共37分)18．【解答】解：(1)小球受到的电场力的方向向右,与电场线的方向相同,则小球带正电根据电场强度定义式可知,小球所受电场力大小为：F=qE=1.0X10-6X3.0X103N=3.0X10-3No(2)分析小球的受力情况，小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用，如图所示根据共点力平衡条件和图中几何关系有：mgtan37°=qE解得：m=4.0X10-4kg。电场强度变小，小球向左运动，运动到最低点的过程中，根据动能定理可知mgl(1-cos37°)-qE'lsin37°=-0U_1代入数据解得：v=1m/so答:(1)小球所受电场力F的大小为3.0X10-3N。(2)小球的质量为4.0X10-4kg。(3)若场强方向不变，大小突然变为E'=1.0X103N/C，小球到达最低点时的速度大小为1m/s。【解答】解：(1)0〜2s内回路中产生的感应电动势为E=^^Ld=°・罗1XO.5X1Y=0.05V,根据闭合电路的欧姆定律可得：I==0.25A；K磁场向上增加，根据楞次定