2021年湖北省荆州市国营太湖港农场太湖中学高二物理测试题含解析

2021年湖北省荆州市国营太湖港农场太湖中学高二物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.传感器是采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变而引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（

）A．当F向上压膜片电极时，电容将增大B．当F向上压膜片电极时，电容将减小C．若灵敏电流计G有示数，则压力F发生变化D．若灵敏电流计G有示数，则压力F不发生变化参考答案：AC2.（多选题）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2．保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的（）A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C．电压表V1示数等于NBωL2D．变压器的输入与输出功率之比为1：1参考答案：AD【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；输入功率等于输出功率．【解答】解：A、从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，磁通量为零，电动势最大，故A正确；B、当P位置向上移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V2的示数不变，故B错误；C、交流电压的最大值等于NBωL2，电压表V1示数为有效值，C错误；D、变压器的输入与输出功率之比为1：1，故D正确；故选：AD．3.如图所示，一长为2L的直导线折成边长相等、夹角为600的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，V形通电导线受到的安培力大小为（

）A．0

B．0.5BIL

C．BIL

D．2BIL参考答案：C4.在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，且范围足够大，其俯视图如图所示，若小球运动到某点时，绳子突然断开，则关于绳子断开后，对小球可能的运动情况的判断不正确的是()A．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小B．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变C．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变D．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径减小参考答案：A5.（单选）下列说法中正确的是（

）A．回复力就是振动物体受到的合外力B．振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功,离开平衡位置的过程，回复力做负功C．有机械振动必有机械波D．波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_________.参考答案：nL27.如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电动势的有效值

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量

。参考答案：8.（4分）如图所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______。参考答案：400；20：119.（6分）如图所示是一个双量程电压表，量程分别为10V和100V，表头是一个内阻为

=500，满偏电流为lmA的毫安表则所串联的电阻=

，=

。

参考答案：9500，（3分）90000（3分）10.(2分)某电容器上标有“220V

500μF”，500μF＝

F＝

pF。参考答案：5×10-4；5×10811.细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA=____________．当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB=___________.参考答案：12.真空中两个点电荷A和B，相距20cm，A的电量QA=+4.0×10?10C。已知A对B的吸引力F=5.4×10?8N，则B在A处激发电场的场强大小为

N/C，如果将A电荷拿走，B在A点产生电场的场强大小会

（填“变大”、“变小”或“不变”）。如果A仍在原处，则A电荷在B点激发电场的场强大小为

N/C，方向是

（填“A指向B”或“B指向A”）。参考答案：13.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，前4s内位移是32m，则它在第3s内位移为

，前2s的平均速度大小为

。参考答案：10m

4m/s

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择图中的

图(填甲或乙)。若根据某次实验记录数据画出的U—I图像如图所示，下列关于这个图象的说法中正确的是

。A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3VB．横轴截距表示短路电流，即I短=0．6AC．根据r=E／I短，计算出待测电源内阻为5ΩD．根据计算出待测电源内电阻为1.0Ω参考答案：甲；AD15.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点的速度可表示为(

)A.

B.C.

D.参考答案：C由匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度。即。故C正确四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求：（1）电动机的内阻多大？（2）电动机正常工作时的发热功率多大？（3）正常工作时，电动机每分钟所做的机械功多大？参考答案：（1）接U=0.2V电压，电机不转，电流I=0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻.

（2分）（2）当接U′＝2.0V电压时，电流I′＝1.0A，热功率P热＝I2R＝12×0.5W＝0.5W

（2分）（3）输入电功率P电＝U′I′＝2.0×1.0W＝2.0W

（1分）故输出功率即机械功率P机＝P电－P热＝（2.0－0.5）W＝1.5W.

（1分）

每分钟所做的机械功W=P机t=90J

（2分）17.（15分）如图所示，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m=4×10-5kg，电量q=2.5×10-5C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点．取g＝10m/s2，求：（1）带电微粒由原点O运动到P点的时间；（2）P点到原点O的距离．参考答案：t＝1.2s

OP＝15m微粒运动到O点之前受到重力、电场力和洛伦兹力作用，在这段时间内微粒做匀速直线运动，说明三力合力为零．由此可得代入数据得v=10m/s微粒运动到O点之后，撤去磁场，微粒只受到重力、电场力作用，其合力为一恒力，且方向与微粒在O点的速度方向垂直，所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动，可沿初速度方向和合力方向进行分解。代入数据得：设沿初速度方向的位移为s1，沿合力方向的位移为s2，如图示：因为s1=vt；；联立得P点到原点O的距离：OP＝15mO点到P点运动时间t＝1.2s18.如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。⑴问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？⑵求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。⑶若要使金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流恰好为零