湖北省黄冈市蕲春县2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷
试卷更新日期：2021-07-02 类型：期中考试
一、单选题
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1. 如图所示的实验示意图中，用于探究“磁生电”的是（ ）A、
B、
C、
D、
2. 一交变电压随时间变化的图像如图所示已知横轴下方为正弦曲线的一半，则该交变电压的有效值为（ ）
A、5 V B、2 V C、10V D、10 V3. 远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A，B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（ ）
A、开关S断开时，输电线的热功率为2.5W B、变压器T1的输入电压为225V C、闭合开关S，输电线损失的电压不变 D、闭合开关S，用电器A，B均正常工作4. 如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，再并联到电压有效值不变、频率可调的交流电源上，当交变电流的频率为50Hz时，三只灯泡恰好正常发光。现仅将交变电流的频率降低到40Hz，则下列说法正确的是（ ）
A、三灯均变暗 B、三灯亮度均不变 C、L1亮度不变、L2变亮、L3变暗 D、L1亮度不变、L2变暗、L3变亮5. 如图甲所示长直导线与闭合金属线框固定于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化如图乙所示，在0~ 时间内，直导线中电流的方向向右，则在 ~T时间内，金属线框中感应电流的方向与所受安培力的方向分别是（ ）
A、顺时针，向上 B、逆时针，向下 C、顺时针，向下 D、逆时针，向上6. “凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示，线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域。磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动， 时，线框开始进入磁场。选逆时针方向为正，在线框穿过匀强磁场区域的过程中，线框中的感应电流 i随时间t变化的图像正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
7. 在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积都相同，则下列说法正确的是（ ）
A、氢气的密度较大 B、氧气的密度较大 C、氢气的压强较大 D、两气体的压强相等8. 某宝石的剖面（关于虚线左右对称）如图所示，一束激光垂直MN面入射，恰好分别在PO面，QO面发生全反射后垂直MN面射出，由此可知MN该宝石对激光的折射率为（ ）
A、 B、 C、1.5 D、29. 如图所示，以108 km/h的速度飞来的垒球，被球棒以162 km/h的速度反向击回，若垒球的质量为0.18 kg。球棒与垒球的作用时间为0.005 s。则球棒对垒球的平均作用力大小约为（ ）
A、1080 N B、1620 N C、2700 N D、5400 N二、多选题
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10. 近年来，我国北方地区的高压输电线因遭遇寒流雨雪结冰（如图所示）负重增加造成断裂事故。科研攻关小组设想利用电流的热效应来快速融冰若原正常供电时，高压线上输电电压为U，输电电流为I，热耗功率为P；融冰时在发电功率、输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为25P，则融冰时（ ）
A、输电电流为5I B、输电电流为25I C、输电电压为 U D、输电电压为 U11. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A、闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮 B、闭合开关S后，A，B灯亮，之后B灯慢慢熄灭，A灯更亮 C、开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A，B灯都闪亮一下 D、开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭12. 如图甲所示，某同学设计用一霍尔元件来判断检测电流 （方向如图甲所示）是否变化。检测电流在磁芯中产生磁场，其磁感应强度与 成正比，给载流子为电子的霍尔元件（该霍尔元件三条边长分别为 ）通一恒定工作电流 （方向向右），如图乙所示，通过右侧电压表的示数可以判断检测电流 的大小是否发生变化，则下列说法正确的是（ ）
A、 端电势较高 B、如果仅将检测电流反向，电压表的正负接线柱无须反接 C、电压表示数跟检测电流的大小有关，跟工作电流的大小也有关 D、在工作电流不变时，电压表示数跟检测电流的大小有关，跟霍尔元件 边的长度也有关13. 如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，在此过程中，环境温度保持不变，下列说法正确的是（ ）
A、气体吸收热量 B、气体分子平均动能不变 C、气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现 D、气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律14. 物体相对论动能 ， 为物体的静止质量，m为物体的运动质量。利用加速器把一个静止质量为 、电荷量为q的粒子，由静止加速到0.6c（c为真空中的光速）时，下列说法正确的是（ ）A、粒子的质量为1.25 B、粒子的电荷量大于q C、粒子的动能为0.18 D、需对粒子做的功为0.2515. 如图所示，大小、形状相同的两小球A，B在同一水平面上沿同一直线相向运动，小球A的质量为m、速度大小为v0、速度方向水平向右，小球B的质量也为m、速度大小为2v0、速度方向水平向左，两小球发生弹性碰撞后，下列说法正确的是（ ）
A、小球A向左运动，小球B静止 B、小球A向左运动，小球B向右运动 C、小球A的动能增加了 D、小球B的动量变化量大小为三、实验题
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16. 各种功放内部存在环状变压器，简称环牛如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高可看成理想变压器）
(1)、测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电压，再将理想电压表2连接在次级线圈（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为2.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则初级线圈的匝数n1=匝，次级线圈的匝数n2=匝。(2)、若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值u=220 sin100πt（V）的交变电压，则理想交流电压表1的示数为V（计算结果保留三位有效数字）。17. 某同学利用线圈、灵敏电流计、条形磁铁、电池、滑动变阻器开关等探究电磁感应现象。已知电流从灵敏电流计的“+”接线柱流入时指针向右偏转。
(1)、将灵敏电流计与线圈B连接，当条形磁铁快速向上运动时，如图甲所示，则灵敏电流计的指针会向（选填“左”或“右”）偏。(2)、将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B灵敏电流计及开关按如图乙所示连接。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。在开关闭合电路稳定后，若把线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计的指针会向（选填“左”或“右”）偏；若把滑动变阻器的滑片快速向P端滑动，灵敏电流计的指针会向（选填“左”或“右”）偏。四、解答题
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18. 如图所示，在两正对磁极间磁感应强度大小 的匀强磁场中，一面积 、内阻 的矩形金属线圈以转速 绕与磁场垂直的转轴 匀速转动时，产生了有效值 的交变电动势。通过电刷接一额定电压 的灯泡时，灯泡恰好正常发光，求：
(1)、线圈匀速转动的角速度 ；(2)、线圈匝数N；(3)、灯泡的额定功率P。19. 如图所示，两根足够长的U形平行金属导轨框间距L=0.5m，导轨平面与水平面成 =37°角，下端通过导线连接R=0.6Ω的电阻，金属棒MN放置在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.8T。现让金属棒沿导轨由静止下滑，速度达到最大的过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.8C。已知金属棒的质量m=0.2kg，电阻r=0.4Ω，与导轨框间的动摩擦因数 =0.5，取重力加速度大小g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
(1)、金属棒下滑过程中的最大速度vm；(2)、金属棒速度大小v=1.5m/s时的加速度大小a；(3)、金属棒加速运动过程中，电阻R产生的焦耳热QR及加速时间t。20. 2017年10月3日，我国“深海勇士”号载人潜水器在南海完成深海下潜试验任务，某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，两气缸I、II内径相同，长度均为L，内部各装有一个活塞，活塞密封性良好且无摩擦，右端开口，在气缸I内通过活塞封有150个大气压的气体，II内通过活塞封有300个大气压的气体，两缸间有一细管相通，当该装置放入水下时，水对I内活塞封有产生挤压，活塞向左移动，通过I内活塞向左移动的距离可测定出下潜深度．已知1个大气压相当于10m高海水产生的压强，不计海水的温度变化，被封闭气体视为理想气体，求：
(1)、当I内活塞向左移动了 时，下潜的深度；(2)、该深度计能测量的最大下潜深度．21. 如图所示，两个做简谐运动的波源M、N相距 ，它们产生的简谐波在空间叠加。已知简谐波在空间的传播速度 ，两波源的振动频率均为 ， 、 ，并发现P点始终为振动加强点。求：
(1)、两波源的相位差 ；(2)、过P点与 垂直的直线上振动加强点的个数n（包括P点）。22. 一质量为m的烟花弹以初动能E从地而向上做竖直上抛运动，当烟花弹上升到最高点时，弹中火药爆炸将烟花弹分成质量之比为1：2的两部分，两部分烟花弹获得的初速度方向水平且初动能之和也为E，已知爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求，(1)、烟花弹从地面开始上升到最高点所经过的时间t1；(2)、两部分烟花弹的落地点间的距离上x。