山东省邹城市2020-2021学年高二下学期物理期中教学质量检测试卷

试卷更新日期：2021-06-29 类型：期中考试

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一、单选题

1. 医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（　　）

A、声音传感器 B、红外线传感器 C、气体传感器 D、压力传感器

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2. 在如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则此时（　　）

A、B板带负电 B、A，B两板间的电压在增大 C、电容器C正在充电 D、电场能正在转化为磁场能

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3. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R和2R的电阻，原线圈一侧接在电压为180V的正弦交流电源上，则副线圈回路中电阻两端的电压与原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比分别为（　　）

A、90V $1 ： 8$ B、80V $1 ： 8$ C、90V $1 ： 1$ D、80V $1 ： 1$

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4. 如图所示，一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边电阻均为1Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以4m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，ab边两端电势差U_ab随位置变化的情况正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，线圈的电阻不计，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）

A、图示时刻线圈中的磁通量变化最快，电压表的示数最大，之后电压表的示数减小 B、图示时刻穿过线圈的磁通量最小，电流表的示数为零 C、调节滑动变阻器R，使其滑片下移，则电流表的示数变大 D、调节滑动变阻器R，使其滑片上移，则电压表的示数变小

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6. 用质谱仪研究两种同位素氧16和氧18。如图所示，让氧16和氧18原子核从质谱仪小孔 $S_{1}$ 飘入电压为U的加速电场（初速度可看作零），然后从 $S_{3}$ 垂直进入匀强磁场发生偏转，最后打在底片上的不同地方。已知氧16和氧18原子核带电量相同，质量之比约为 $16 ： 18$ ，从底片上获得在磁场中运动轨迹的直径分别为 $D_{1}$ 、 $D_{2}$ ，则 $D_{1} ： D_{2}$ 应为（　　）

A、 $8 ： 9$ B、 $9 ： 8$ C、 $2 \sqrt{2} ： 3$ D、 $64 ： 81$

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7. 如图所示，是物理兴趣小组自制的电流表原理图。质量为m的均匀细金属杆 $M N$ 与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长 $a b = L_{1}$ 、 $b c = L_{2}$ 的矩形区域 $a b c d$ 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。 $M N$ 的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度， $M N$ 的长度大于 $a b$ 。当 $M N$ 中没有电流通过且处于静止时， $M N$ 与 $a b$ 边重合，且指针指在标尺的零刻度。当 $M N$ 中有电流时，指针示数可表示电流大小。 $M N$ 始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，则（　　）

A、金属杆中电流方向不影响电流表正常工作 B、当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零 C、该电流表的刻度在有效范围内是不均匀的 D、该电流表的最大量程是 $I_{m} = \frac{k L_{2}}{B L_{1}}$

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8. 如图甲所示，线圈 $a b$ 中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0~ $t_{0}$ 这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（　　）

A、从左向右看感应电流先逆时针后顺时针 B、感应电流的大小先减小后增加 C、铝环受到的安培力先向左后向右 D、铝环始终有扩大的趋势

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二、多选题

9. 如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（　　）

A、电键S闭合瞬间，A，B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮 B、电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮 C、断开电键S瞬间，A，B灯同时熄灭 D、断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭

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10. 如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框 $a b c d$ 从 $c d$ 边距离磁场上边界l处由静止下落（ $H > l$ ）， $c d$ 边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B、线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为 $\frac{m g R}{B^{2} l^{2}}$ C、线框从磁场区域上边界进入过程必做加速运动 D、线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为 $m g (H + 2 l)$

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11. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为s，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则（）

A、 $\frac{t_{0}}{2}$ 时刻圆环所受安培力 $\frac{B_{0}^{2} r^{2} s}{4 t_{0} ρ}$ B、 $\frac{t_{0}}{2}$ 时刻圆环所受安培力 $\frac{B_{0}^{2} r^{2} s}{2 t_{0} ρ}$ C、0~t₀时间内通过圆环的电量 $\frac{B_{0} r s}{8 ρ}$ D、0~t₀时间内通过圆环的电量是 $\frac{B_{0} r s}{4 ρ}$

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12. 如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定。则可以验证U_H随B的变化情况。以下说法中正确的是（　　）

A、磁感应强度B增大时，U_H将变大 B、改变磁感线与薄片的夹角，U_H将减小 C、在测定地球两极的磁场强弱时，薄片应保持水平 D、在测定地球赤道上的磁场强弱时，薄片应保持水平

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三、实验题

13. 如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：

(1)、线圈应连到学生电源的（选填“直流”、“交流”）输出端上；

(2)、将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将（选填“变亮”、“变暗”），这说明灯泡两端的电压（选填“变大”、“变小”）；

(3)、在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的原线圈两端的电压为8.2V，则副线圈两端的电压值可能是______。

A、16.4V B、5.0V C、3.6V

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14.
如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω．当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V ，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．

(1)、由图甲知该热敏电阻的阻值随温度的升高而.

(2)、应该把恒温箱内的加热器接在（填“A、B端”或“C、D端”）；

(3)、如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R'的值应调节为Ω；

(4)、为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R'的值应（填“增大”或“减小”）。

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四、解答题

15. 两根平行、光滑的倾斜金属导轨相距 $L = 0.2 m$ ，与水平面间的夹角为 $θ = 37 °$ ，有一根质量为 $m = 0.2 kg$ 的金属杆 $a b$ 垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，当杆中通以从b到a的电流 $I = 5 A$ 时，杆可静止在斜面上，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，s $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求匀强磁场的磁感应强度B的方向和大小；

(2)、若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，此时施加一个平行于导轨方向的外力F，使金属杆仍保持静止状态，求作用在金属杆上的外力F的方向和大小。

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16. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：

(1)、磁感应强度的大小；

(2)、灯泡正常发光时金属棒的运动速率．

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17. 每个居民小区均设有一降压变压器，变压器输入电压为6600V，为了安全，一般将此变压器建在与居住区相距较长的距离之外，经该变压器降压后用长导线接到居民小区。此距离上的导线电阻R不可忽略。一居民小区有440户，每户平均消耗电功率为100W，使用的变压器匝数比为 $165 ： 6$ ，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作。求：

(1)、导线上的总电阻R为多少；

(2)、现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为300W。变压器输入电压仍为6600V，输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换变压器，则新变压器的原副线圈匝数比为多少？

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18. 如图所示，以坐标原点O为圆心，半径为R的圆形区域内存在一垂直于 $x O y$ 平面向外的匀强磁场， $x = 3 R$ 处有一垂直于x轴的足够大荧光屏 $P Q$ ，在 $2 R \leq x \leq 3 R$ 的区域内存在一匀强电场，其电场强度大小未知，方向沿y轴正向。在圆周上的点 $A (0 ， - R)$ 有一粒子源，在 $x O y$ 平面的 $A M$ 、 $A N$ 之间（ $A M$ 、 $A N$ 与 $+ y$ 夹角均为30°）连续不断的射入大量氕核 $_{1}^{1} H$ （质量为m，电量为q）与氘核 $_{1}^{2} H$ （质量为 $2 m$ ，电量为q），其中所有氕核 $_{1}^{1} H$ 的速率均为 $v_{0}$ ，所有氘核 $_{1}^{2} H$ 的速率均相同，但数值未知。沿 $A N$ 方向射入的氕核 $_{1}^{1} H$ 粒子恰好能够到达荧光屏上的 $O_{3} (3 R ， 0)$ 点。所有到达荧光屏上的粒子均能被荧光屏吸收不再运动，已知所有射入粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径均等于磁场圆的半径R，位于x轴上的点 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 坐标分别为 $(R ， 0)$ 、 $(2 R ， 0)$ ，粒子的重力不计，忽略粒子之间的相互作用力，其中R、m、q、 $v_{0}$ 为已知量。求：

(1)、匀强磁场磁感应强度B的大小和氘核的速率v；

(2)、匀强电场电场强度E的大小；

(3)、两种核到达荧光屏上位置的重叠区域范围（用纵坐标表示）。

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