河南省豫西名校2020-2021学年高二上学期物理第二次联考试卷

试卷更新日期：2021-09-14 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验．图中环形物体是法拉第使用过的线圈，A、B两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接．实验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁生电”，其原因是(　　)

A、线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强 B、线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了 C、线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场 D、线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场

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2. 如图所示，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始沿导轨向下运动后较短时间内，则下列说法正确的是（　　）

A、圆环L有收缩趋势，圆环内产生的感应电流减小 B、圆环L有扩张趋势，圆环内产生的感应电流变小 C、圆环L有收缩趋势，圆环内产生的感应电流增大 D、圆环L有扩张趋势，圆环内产生的感应电流增大

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3. 如图甲所示为一交变电压随时间变化的图象，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，A、V分别为理想交流电流表和理想交流电压表，电阻R阻值为100Ω，则（　　）

A、理想交流电压表读数为 $25 \sqrt{5} V$ B、理想交流电流表读数为1A C、电阻R消耗的电功率为56.25W D、电阻R在100秒内产生的热量为5600J

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4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n₁∶n₂＝3∶1，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻R₁、R₂ ．交变电源电压的大小为U，则下列说法正确的是(　　)

A、电阻R₁、R₂两端的电压之比为3∶1 B、电阻R₁、R₂上消耗的电功率之比为1∶1 C、电阻R₁、R₂两端的电压均为 $\frac{U}{3}$ D、电阻R₁、R₂上消耗的电功率之比为1∶9

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5. 在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为 $ρ$ ，横截面积为S，总长度为l，输电电流I，输电线损失的电功率为 $P^{'}$ ，用户得到的电功率为 $P_{用}$ ，则下列关系式中正确的是（　　）

A、 $I = \frac{P}{U}$ ， $P^{'} = \frac{U^{2} S}{ρ l}$ B、 $I = \frac{P}{U}$ ， $P^{'} = \frac{P^{2} ρ l}{U^{2} S}$ C、 $P^{'} = P \frac{P^{2} ρ l}{U^{2} S}$ ， $P_{用} = P - \frac{U^{2} S}{ρ l}$ D、 $P^{'} = \frac{U^{2} S}{ρ l}$ ， $P_{用} = P (1 - \frac{P^{2} ρ l}{U^{2} S})$

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6. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L₁和L₂为电感线圈，A₁、 A₂、 A₃是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S₁瞬间，灯A₁突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S₂ ，灯A₂逐渐变亮，而另一个相同的灯A₃立即变亮，最终A₂与A₃的亮度相同．下列说法正确的是（）

A、图甲中，A₁与L₁的电阻值相同 B、图甲中，闭合S₁ ，电路稳定后，A₁中电流大于L₁中电流 C、图乙中，变阻器R与L₂的电阻值相同 D、图乙中，闭合S₂瞬间，L₂中电流与变阻器R中电流相等

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二、多选题

7. 如图甲是矩形导线框，电阻为R，虚线左侧线框面积为S，右侧面积为2S，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设垂直线框向里的磁场为正，则关于线框中 $0 ～ t_{0}$ 时间内的感应电流的说法正确的是（　　）

A、感应电流的方向为逆时针方向 B、感应电流的方向为顺时针方向 C、感应电流的大小为 $\frac{B_{0} S}{R t_{0}}$ D、感应电流的大小为 $\frac{3 B_{0} S}{R t_{0}}$

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8. 如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度 $ω$ 绕O点逆时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触， $R_{1} = \frac{R}{2}$ ， $S$ 处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是（　　）

A、通过 $R_{1}$ 的电流方向为自上而下 B、感应电动势大小为 $\frac{1}{2} B r^{2} ω$ C、理想电压表的示数为 $\frac{1}{6} B r^{2} ω$ D、理想电流表的示数为 $\frac{B r^{2} ω}{3 R}$

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9. 如图所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的(　　)

A、 B、 C、 D、

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10. 如图所示，在半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，a、b、c、d是圆上对称的四个点。一带电粒子从P点射入磁场，OP连线与Od的夹角为 $30 °$ ，带电粒子的速度大小为v，方向与ab成直角时，恰好能反向飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t，若只将cbd半圆内磁场方向变成垂直纸面向里，该粒子仍然从P点沿垂直ab方向射入，设粒子在磁场中的偏转半径为 $r^{'}$ ，粒子在磁场中运动的时间为 $t^{'}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、粒子的偏转半径为 $r^{'} = R$ B、粒子的偏转半径为 $r^{'} = \frac{R}{2}$ C、粒子的运动时间 $t^{'} < 2 t$ D、粒子的运动时间为2t

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三、实验题

11. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节

B．电流表1：量程0～0.6 A，内阻r_A＝0.3 Ω

C．电流表2：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω

D．电压表1：量程0～3 V，内阻未知

E．电压表2：量程0～15 V，内阻未知

F．滑动变阻器1：0～10 Ω，2 A

G．滑动变阻器2：0～100 Ω，1 A

H．开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

(1)、在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择，电压表选择，滑动变阻器选择。

(2)、实验电路图应选择图中的(填“甲”或“乙”)。

(3)、根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝V，内电阻r＝ Ω。

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12. 如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池； $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 、 $R_{4}$ 和 $R_{5}$ 是固定电阻， $R_{6}$ 是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。

(1)、图中的A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接。

(2)、关于 $R_{6}$ 的使用，下列说法正确的是_____。

A、在使用多用电表之前，调整 $R_{6}$ 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B、使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 $R_{6}$ 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C、使用电流挡时，调整 $R_{6}$ 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)、根据题给条件可得 $R_{1} + R_{2} =$ Ω， $R_{4} =$ Ω。

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四、解答题

13. 两个相同的全长电阻为36Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的，相距为20cm的竖直面内，两环的圆心连线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度 $B = \frac{\sqrt{3}}{2} T$ 的匀强磁场（未画出），两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计。今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可沿环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为 $θ = 60 °$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。试求此电源电动势E的大小。

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14. 如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，导线的电阻不计，则：

(1)、S断开时，电压表读数；

(2)、S闭合时，电流表读数；

(3)、S闭合时，线框从图示位置转过 $\frac{π}{2}$ 过程中流过电流表的电荷量。

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15. 如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为 $0.5 m^{2}$ ，总电阻 $r = 2Ω$ ，A右侧所接电路中，电阻 $R_{1} =2Ω$ ， $R_{2} =6Ω$ ，电容 $C = 5 μF$ ，开关 $S_{1}$ 闭合。A中有横截面积为 $0.4 m^{2}$ 的区域D（图中虚线），D内有图乙所示的变化磁场， $t = 0$ 时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里。

(1)、闭合 $S_{2}$ ，电路稳定后，通过 $R_{2}$ 的电流大小；

(2)、闭合 $S_{2}$ ，电路稳定后再断开 $S_{1}$ ，通过 $R_{2}$ 的电荷量。

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16. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为 $R =4Ω$ 的电阻，导轨相距 $d = 1 m$ ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 $B = 0.5 T$ 。质量为 $m = 0.5 kg$ ，电阻为 $r =1Ω$ 的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。用平行于MN的恒力 $F = 5 N$ 向右拉动CD，CD受的摩擦阻力 $F_{f}$ 恒为4.5N。求：

(1)、CD运动的最大速度的大小；

(2)、当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

(3)、当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度的大小。

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