福建省莆田市高二物理下學(xué)期期中備考金卷

福建省莆田市2020-2021學(xué)年高二物理下學(xué)期期中備考金卷注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共12小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，每小題3分；第9～12題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)，下列關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)說法正確的是()A．牛頓開創(chuàng)了實驗與邏輯推理相結(jié)合的研究方法，并用這種方法研究了力與運(yùn)動的關(guān)系B．庫侖通過研究得出了電荷間的相互作用規(guī)律，并測出了自然界的最小帶電單位C．安培提出了分子電流假說，成功解釋了所有磁現(xiàn)象來源于運(yùn)動電荷這一本質(zhì)D．法拉第通過大量實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律2．如圖所示，在同一個水平而內(nèi)的彼此絕緣的兩個光滑圓環(huán)A、B，大圓環(huán)A中還有順時針方向的恒定電流I。小圓環(huán)B的一半面積在環(huán)A內(nèi)、一半面積在環(huán)A外，下列說法正確的是()A．穿過環(huán)B的磁通量為0B．環(huán)B中有持續(xù)的感應(yīng)電流C．若增大環(huán)A內(nèi)的電流，則環(huán)B會向右移動D．若減小環(huán)A內(nèi)的電流，則環(huán)B會產(chǎn)生逆時針方向的電流3．圖甲為一臺小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈繞OO′軸轉(zhuǎn)動，若從某位置開始計時，產(chǎn)生的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為r，外接燈泡的電阻為9r，下列說法正確的是()A．線圈是從垂直中性面位置開始計時的B．電動勢表達(dá)式為e＝6eq\r(2)sin100πt(V)C．電流方向每秒改變50次D．理想電壓表示數(shù)為7.6V4．如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，再將三者并聯(lián)，接在220V，50Hz的交變電壓兩端，三只燈泡亮度相同。若接在220V，60Hz的交變電壓兩端，則()A．三只燈泡亮度不變B．三只燈泡都將變亮C．a(chǎn)亮度不變，b變亮，c變暗D．a(chǎn)亮度不變，b變暗，c變亮5．家用電子調(diào)光燈的調(diào)光原理是利用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分，由截去部分的多少來調(diào)節(jié)電壓，從而實現(xiàn)燈光的調(diào)節(jié)，比過去用變壓器調(diào)壓方便且體積較小。如圖所示為一個經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在臺燈上的電壓，即在正弦式電壓的每一個eq\f(1,2)周期中，前面的eq\f(1,4)波形被截去，從而改變了臺燈上的電壓。那么現(xiàn)在臺燈上電壓的有效值為()A．eq\f(1,2)UmB．eq\f(Um,\r(2))C．eq\f(1,4)UmD．Um6．如圖是漏電保護(hù)器的部分電路圖，由金屬環(huán)、線圈、控制器組成，其工作原理是控制器探測到線圈中有電流時會把入戶線斷開，即稱電路跳閘。下列有關(guān)漏電保護(hù)器的說法正確的是()A．當(dāng)接負(fù)載的電線中電流均勻變化時，繞在鐵芯上的線圈中有穩(wěn)定的電流B．當(dāng)接負(fù)載的電線短路或電流超過額定值時，漏電保護(hù)器會發(fā)出信號使電路跳閘C．只有當(dāng)接負(fù)載的電線漏電時，繞在鐵芯上的線圈中才會有電流通過D．當(dāng)接負(fù)載的電線中電流不穩(wěn)定時，漏電保護(hù)器會發(fā)出信號使電路跳閘7．如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡L1和L2，當(dāng)原線圈a、b端輸入電壓U為燈泡額定電壓的7倍時，兩燈泡均正常發(fā)光，則()A．原、副線面的匝數(shù)之比為7∶1B．原、副線圈的匝數(shù)之比為6∶1C．此時燈泡L1和L2的功率之比為7∶1D．此時燈泡L1和L2的功率之比為6∶18．如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，它們的電阻均為R。兩根導(dǎo)軌間寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌面向上。質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止。以下說法正確的是()A．金屬棒ab中的電流為B．作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零C．金屬棒cd的質(zhì)量為D．金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱9．下列說法中正確的是()A．電磁爐中的線圈通高頻電流時，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是為了防止產(chǎn)生電磁感應(yīng)C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，可以增強(qiáng)線繞電阻通電時產(chǎn)生的磁場D．車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是電磁感應(yīng)10．圖甲虛線框內(nèi)所示是電子秤測量部分的原理圖，壓力傳感器的電阻R隨壓力F的變化如圖乙所示。開關(guān)閉合后，壓力傳感器兩端的電壓恒為6.0V。電流表的量程為0.6A。電表的內(nèi)阻、踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計。則電子秤()A．最大稱量值為1500NB．壓力傳感器的電阻最小為0C．空載時，電流表的讀數(shù)為20mAD．稱重為900N時，電阻R為120Ω11．如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN放置在水平面內(nèi)的金屬框架上，空間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場，以豎直向上為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，若導(dǎo)體棒MN始終保持靜止，則在0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN所受安培力()A．大小恒定B．大小先減小后增大C．方向先水平向右后水平向左D．方向先水平向左后水平向右12．如圖所示在光滑絕緣水平桌面上有一正方形導(dǎo)線框，在虛線右側(cè)有勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下。t＝0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場邊界重合，在水平外力F的作用下由靜止開始向右運(yùn)動，外力F與導(dǎo)線框速度v的關(guān)系是F＝F0＋kv（F0、k是常量）。在進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象可能正確的有()二、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應(yīng)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(5分)有一個教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示，它有兩個外觀基本相同的線圈A、B（內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同），線圈外部還可以繞線。(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置，由此可推斷______（選填“A”或“B”）線圈的匝數(shù)較多。(2)如果把它看做理想變壓器，現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源，請完成實驗步驟的填空：①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈；②將______（選填“A”或“B”）線圈與低壓交流電源相連接；③用多用電表的______擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U；④則A線圈的匝數(shù)為______。14．(8分)某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1＝3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。(1)圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱__________相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱__________相連（均選填“A”或“B”）；(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將__________，繼電器的磁性將__________（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到__________℃時，警鈴報警；(3)如果要使報警電路在更高的溫度報警，下列方案可行的是__________A．適當(dāng)減小U1B．適當(dāng)增大U1C．適當(dāng)減小U2D．適當(dāng)增大U215．(8分)如圖甲所示，匝數(shù)n＝200匝的圓形線圈，橫截面積S1＝0.5m2，電阻r＝1Ω；在線圈內(nèi)存在橫截面積S2＝0.4m2的磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，方向垂直線圈平面向外，將一阻值R＝3Ω的電阻與圖甲中的a、b端連接，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；(2)電阻R消耗的電功率；(3)a、b兩點(diǎn)之間的電勢差Uab。16．(12分)如圖所示，有一單匝矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，邊ab、bc的長度分別為L1和L2，軸OO′分別通過ad和bc的中點(diǎn)，線圈的總電阻為r，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)e、f（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值為R的定值電阻連接。(1)線圈平面由如圖所示位置開始計時，寫出t時刻穿過線圈的磁通量Φ的表達(dá)式；(2)線圈每轉(zhuǎn)動一周，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？(3)由如圖所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過R的電荷量是多少？17．(12分)如圖甲所示，一個小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓U0＝315V，內(nèi)電阻可以忽略不計，最大輸出功率為Pm＝30kW，它采用高壓輸電，在發(fā)電機(jī)端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器，且不計變壓器和用戶線路的損耗，已知用戶變壓器的降壓比為40∶1，輸電線總電阻r線＝2.0Ω。設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓U用＝220V的白熾燈，額定總功率為P用＝22kW，不計燈絲電阻隨溫度的變化。(1)當(dāng)全部用戶電燈正常發(fā)光時，輸電線上損耗的功率多大？(2)若采用直接輸電，如圖乙所示，當(dāng)居民區(qū)的電燈全部使用時，電燈兩端的實際電壓是多少伏？發(fā)電機(jī)實際輸出的電功率多大？18．(15分)如圖所示，長直平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間距為1m，兩導(dǎo)軌間接有電阻R1、R2，阻值均為4Ω，虛線右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，一根質(zhì)量為20g的金屬棒放在導(dǎo)軌上，并處在磁場中，給金屬棒施加水平向右、大小為5N的拉力F，使金屬棒從靜止開始向右運(yùn)動，金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計金屬棒與導(dǎo)軌的電阻，開始時開關(guān)S閉合，金屬導(dǎo)軌足夠長，求：(1)金屬棒運(yùn)動的最大速度大??；(2)若金屬棒勻速運(yùn)動后，將開關(guān)S斷開，電鍵斷開后金屬棒運(yùn)動1m時已處于勻速運(yùn)動狀態(tài)，則此過程中電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？(3)若金屬棒勻速運(yùn)動后，撤去拉力F，則金屬棒運(yùn)動多長距離停下？2020-2021學(xué)年下學(xué)期高二期中備考金卷物理答案一、選擇題：本題共12小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，每小題3分；第9～12題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．【答案】C【解析】伽利略開創(chuàng)了實驗與邏輯推理相結(jié)合的研究方法，并用這種方法研究了力與運(yùn)動的關(guān)系，A錯誤；庫侖通過研究得出了電荷間的相互作用規(guī)律，密立根測出了自然界的最小帶電單位，B錯誤；安培提出了分子電流假說，成功解釋了所有磁現(xiàn)象來源于運(yùn)動電荷這一本質(zhì)，C正確；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但法拉第電磁感應(yīng)定律不是法拉第總結(jié)出來的，故D錯誤。2．【答案】C【解析】由題圖，根據(jù)安培定則可知整個A環(huán)上的電流在其內(nèi)部的磁場均向里，磁場在B環(huán)內(nèi)左半圓環(huán)垂直紙面向里，右半邊圓環(huán)磁場垂直向外，則小圓環(huán)B在A環(huán)內(nèi)部的磁場比外部強(qiáng)，根據(jù)磁通量的概念可知穿過小圓環(huán)B的磁通量不為0，且磁通量指向紙面內(nèi)，故A錯誤；A中通恒定電流I，環(huán)B中磁通量不變，故無感應(yīng)電流，故B錯誤；若增大環(huán)A內(nèi)的電流，則環(huán)B中向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，環(huán)B為了阻礙磁通量增加，則環(huán)B會向右移動，故C正確；若減小環(huán)A內(nèi)的電流，則環(huán)B中向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷，會產(chǎn)生順時針方向的電流，故D錯誤。3．【答案】B【解析】電動勢隨時間的變化規(guī)律從零開始，說明線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，磁通量最大，瞬時電動勢為零，故A錯誤；電動勢的最大值為，而，則電動勢表達(dá)式為e＝6eq\r(2)sin100πt(V)，故B正確；線圈每轉(zhuǎn)一圈，電流改變兩次方向，則電流方向每秒改變了100次，故C錯誤；理想電壓表示數(shù)為路端電壓的有效值，有，故D錯誤。4．【答案】D【解析】根據(jù)電感的特性是通低頻、阻高頻，當(dāng)電源的頻率變高時，電感對電流的感抗增大，b燈變暗；根據(jù)電容器的特性是通高頻、阻低頻，當(dāng)電源的頻率變高時，電容器對電流的容抗減小，c燈變亮；而電阻的亮度與頻率無關(guān)，a燈亮度不變。故選D。5．【答案】A【解析】設(shè)交流電的有效值為U，將交流電與直流電分別通過電阻R，分析一個周期內(nèi)的熱量，交流電產(chǎn)生的熱量為，直流電產(chǎn)生的熱量為，由Q1＝Q2可得，故選A。6．【答案】C【解析】漏電保護(hù)器的工作原理是控制器探測到線圈中有電流時會把入戶線斷開，線圈的磁通量是由流入負(fù)載的導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載的導(dǎo)線中的電流在線圈中產(chǎn)生的磁通量的疊加，由于一般情況下，流入負(fù)載導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載導(dǎo)線中的電流等大反向，故線圈中的磁通量為零，無電流產(chǎn)生。而發(fā)生漏電時，流入負(fù)載導(dǎo)線中的電流和流出負(fù)載導(dǎo)線中的電流大小不等，線圈的磁通量發(fā)生變化，有電流產(chǎn)生。7．【答案】B【解析】設(shè)燈泡L1和L2的額定電壓為U0，則U＝7U0，而U＝U0＋U1，U2＝U0，根據(jù)理想變壓器的原理可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，聯(lián)立以上式子可知eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,6)，故A錯誤，B正確；根據(jù)理想變壓器的原理eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,6)，燈泡L1和L2消耗的功率之比，故CD錯誤。8．【答案】D【解析】ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電阻RR，則ab中的感應(yīng)電流，故A錯誤；金屬棒做勻速直線運(yùn)動，由平衡條件可知，它所受的合外力為零，作用在金屬桿ab上的各力的合力做功為零，故B錯誤；通過c的電流，cd受到的安培力，金屬棒cd靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，金屬棒cd的質(zhì)量，故C錯誤；金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。9．【答案】AD【解析】電磁爐中的線圈通高頻電流時，線圈中產(chǎn)生自感現(xiàn)象，在鐵磁性金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物，故A正確；磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動，故B錯誤；精密線繞電阻常采用雙線繞法，通入電流后，雙線產(chǎn)生的磁場方向是相反的，所以會減弱通電時產(chǎn)生的磁場，這樣，就能減小電流改變時引起的自感現(xiàn)象，達(dá)到維持電阻穩(wěn)定的目的，故C錯誤；車站的安檢門探測人攜帶的金屬物品的工作原理是有交流電通過的線圈產(chǎn)生迅速變化的磁場，磁場在金屬物體內(nèi)部能感生渦電流；渦電流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲，故D正確。10．【答案】CD【解析】由圖象得到，當(dāng)電阻時，壓力，但回路中的電阻不可能為零，則壓力最大值不可能為1500N，故A錯誤；壓力傳感器的電阻為零時，電源短路，則壓力傳感器的電阻最小不可能為零，故B錯誤；空載時，根據(jù)圖象知此時，由，故C正確；當(dāng)，由可得，故D正確。11．【答案】BC【解析】安培力，而，因為和不變，故不變，又因為先減小后增大，故安培力先減小后增大，故A錯誤，B正確；因為MN始終靜止，0～t1時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，根據(jù)楞次定律，為了阻止減小，MN有向右運(yùn)動的趨勢（面積增大），同理，t1～t2內(nèi)，增大，故MN有向左運(yùn)動趨勢，故安培力方向先向右后向左，故C正確，D錯誤。12．【答案】ACD【解析】當(dāng)導(dǎo)體框以速度v進(jìn)入磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為，cd邊受到安培力，大小為，對于導(dǎo)體框根據(jù)牛頓第二定律可得，又因為，整理可得。若，則線框的加速度為一定值，速度均勻增加，電流均勻增加，故A正確，B錯誤；若，則線框的加速度隨速度的增加而減小，電流增加的越來越慢，故C正確；若，則線框的加速度隨速度的增加而增加，電流增加的越來越快，故D正確。二、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應(yīng)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(5分)【答案】(1)A(1分)(2)A(1分)交流電壓(1分)(2分)【解析】(1)根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線越長，電阻越大，因為A的電阻比B大，所以A線圈匝數(shù)多。(2)因為要測量A線圈匝數(shù)，所以要把A線圈與低壓交流電源相連接；變壓器輸入輸出電壓都是交流電，所以要用交流電壓檔測輸入和輸出電壓，根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有，所以。14．(8分)【答案】(1)B(1分)A(1分)(2)減小(1分)增大(1分)80(2分)(3)A(2分)【解析】(1)根據(jù)“當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，知警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，由歐姆定律知電路中電流增大，則繼電器的磁性將增大。當(dāng)線圈中的電流等于50mA時，繼電器的銜鐵剛好被吸合，則控制電路中電阻最大值為，此時熱