山东省德州市夏津第一中学2020-2021学年高二物理下学期4月周考试题 (1)（含答案）

山东省德州市夏津第一中学 2021-2021 学年高二物理下学期 4 月 周考试题 第 I 卷（选择题） 一、选择题（本题共 12 个小题，其中 1-8 小题只有一个选项符合题目要求每小题 3 分； 9-12 小题有多项答案符合题目要求，每小题 4 分，漏选得 2 分，错选不得分。共计 40 分。请把正确选项填涂到答题卡上） 1. 下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是 A. 图甲用磁铁靠近轻质闭合铝环 A， A 会靠近磁铁 B. 图乙断开开关 S，触点 C 不立即断开 C. 图丙闭合开关 S 时，电流表有示数，断开开关 S 时，电流表没有示数 D. 图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快。 2. 如图所示，是处于某一时刻的 LC 振荡电路的情况，下列说法正确的是 A. 电容器正在充电，电场能正转变成磁场能 B. 电容器正在放电，电场能正转变成磁场能 C. 电容器正在充电，磁场能正转变成电场能 D. 电容器正在放电，磁场能正转变成电场能 3. 如图所示，要使金属环 C 向线圈 A 运动，导线 a b 在金属导轨上应 A. 向右做减速运动 B. 向左做匀速运动 C. 向右做匀速运动 D. 向左做加速运动 4. 如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向 西稳定、强度较大的直流电流。现用一闭合的检测线圈线圈中串有灵敏电流计，图 中未画出检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平 面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远 处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是 A. 先顺时针后逆时针；B. 先逆时针后顺时针； C. 先顺时针后逆时针，然后再顺时针；D. 先逆时针后顺时针，然后再逆时针。 5. 如图所示， abcd 为水平放置的平行“ ”形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂 直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾 斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为 r，保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方 向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则 A. 电路中感应电动势的大小为 B. 金属杆 M 端电势低于 N 端电势 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的发热功率为 6. 高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的 N 极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即 减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域虚线区域朝磁铁方向运动，磁铁右方 铝盘的乙区域虚线区域朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是 A. 铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场 B. 铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场 C. 磁铁与感应电流之间的作用力，会使铝盘减速 D. 若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与 实心铝盘相同 7. 如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为 L，电阻不计。 整个装置处于两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两 磁场的分界线。质量均为 m 的两根相同导体棒 MN、 PQ 静置于图示的导轨上两棒始 终与导轨垂直且接触良好。现使 MN 棒获得一个大小为、方向水平向左的初速度， 在此后的整个运动过程中 A. 两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反 B. 两棒最终的速度大小均为，方向相同 C. MN 棒产生的焦耳热为 D. 通过 PQ 棒某一横截面的电荷量为 8. 如图所示，两条相距为 L 的光滑平行金属导轨位于水平面纸面内，其左端接一阻值 为 R 的电阻，导轨平面与磁感应强度大小为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金 属棒 ab 垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为 R。若给棒平行导轨向右的 初速度，当流过棒截面的电荷量为 q 时，棒的速度减为零，此过程中棒的位移为 x。则 A. 当流过棒的电荷量为时，棒的速度为 B. 当棒发生位移为时，棒的速度为 C. 在流过棒的电荷量达到的过程中，棒释放的热量为 D. 整个过程中定值电阻 R 释放的热量为 9. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为电压 远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法 正确的是 A. 变压器的匝数比 B. 输电线上的电流为 C. 输电线上损失的电功率为 D. 变压器的匝数比 10. 设某种物质的摩尔质量为 ，分子间的 平均距离为 d，已知阿伏加德罗常数为 NA，则该物质的密度 可表示为() A B C D36AdN3Ad34AdN8Ad 11. 如图所示， x 轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀 强磁场，且磁感应强度大小相等，现有四分之一圆形线框 OMN 绕 O 点逆时针匀速转 动，若规定顺时针方向为线框中感应电流 I 的正方向，从图示时刻开始计时，则感 应电流 I 及 ON 边所受的安培力大小 F 随时间 t 的变化图象正确的是 A. B. C. D. 12. 如图所示，左端接有阻值为 R 的足够长的平行光滑导轨 CE、 DF 的间距为 L，导轨固 定在水平面上，且处在磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m、电 阻为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给金属 棒 ab 一个水平向右的瞬时冲量 I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程 A. 金属棒做匀减速直线运动直至停止运动 B. 电阻 R 上产生的焦耳热为 C. 通过导体棒 ab 横截面的电荷量为 D. 导体棒 ab 运动的位移为 第 II 卷（非选择题） 二、非选择题（本题共 5 个小题，共计 60 分。要求写出必要的文字说明和计算过程， 只写结果不得分） 13.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用 a mL 的纯油酸配制成 b mL 的油酸酒精 溶液，再用滴管取 1 mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共 n 滴现在让其中一滴 落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为 S cm2，则： (1)估算油酸分子的直径大小是_cm. (2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的 _ A摩尔质量B摩尔体积 C质量D体积 14.实验室中有热敏电阻、电炉丝、电磁继电器、电源，内阻不计、电阻箱、开关 K 和 导线若干，某同学设计了如图 1 所示的温控电路，当通过电磁继电器线圈的电流达 到 20mA 时，衔铁被吸合，电炉丝停止加热；当通过继电器线圈的电流降到 18mA 时， 衔铁与继电器分开，电炉丝通电加热，图 2 为热敏电阻的阻值与温度 t 的关系 该同学主要实验过程如下，完成下列填空： （1）用多用电表的欧姆“”档测继电器线圈的电阻时，主要步骤如下： A.将选择开关旋至“”档，短接两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆档 “0”刻度 B.调节多用电表的指针定位螺丝，使指针指在直流电流“0 ”刻度 C.将多用电表的选择开关旋至“ OFF” D.将两表笔直接连到图 1 中的 1、4 两点，读出欧姆表的示数即继电器线圈的电阻 值 以上步骤中存在错误的一项是_。改正后正确的步骤顺序为_。填步骤前的 字母 （2）已知继电器线圈的电阻为该同学讲电阻箱的阻值调为，则该温控器的温度控制范 围在_之间；若要提高控制的温度，则需要将电阻箱的阻值_选填“调大” 或“调小” （3）正确设计电路后闭合 K，发现电炉丝发热，温度一直升高但继电器并不吸合。将多 用电表选择开关旋至直流电压“”档，将表笔分别接到图 1 中 1、2、3、4 各点进 行故障排查，现象如下表，则可知_ 表笔位置 1、2 3、2 3、4 4、1 电表示数 0 0 A.开关 K 断路 电阻箱断路热敏电阻短路 电磁继电器线圈短路 15.如图所示，线圈 abcd 的面积是，共匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应 强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： 转动中感应电动势的最大值； 写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式； 电路中交流电压表和电流表的示数； 从图示位置转动过程中，感应电动势的平均值； 16.(15 分）如图所示，长直平行光滑金属导轨 MN、 PQ 固定在绝缘水平面上，导轨间距 为 1m，两导轨间接有电阻、，阻值均为，虚线右侧有垂直导轨平面竖直向上的匀强 磁场，磁感应强度大小为 1T，一根质量为 20g 的金属棒放在导轨上，并处在磁场中， 给金属棒施加水平向右、大小为 5N 的恒力 F，使金属棒从静止开始向右运动，金属 棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计金属棒与导轨的电阻，开始时电键 S 闭合，金属导轨足够长，求： 金属棒运动的最大速度大小； 若金属棒匀速运动后，将电键 S 断开，电键断开后金属棒运动 1m 时已处于匀速运 动状态，则此过程中电阻上产生的焦耳热为多少？ 若金属棒匀速运动后，撤去拉力 F，则金属棒运动多长距离停下？ 17.（16 分）如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨 PQ、 MN，相 距为， ef 右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度 B 的 大小如图乙变化。开始时 ab 棒和 cd 棒锁定在导轨如图甲位置， ab 棒与 cd 棒平行， ab 棒离水平面高度为， cd 棒与 ef 之间的距离也为 L， ab 棒的质量为，有效电阻， cd 棒的质量为，有效电阻为设 a、 b 棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接 触良好，导轨电阻不计。在 1s 末解除对 ab 棒和 cd 棒的锁定。（最后结果保留两 个有效数字）问： 时间段通过 cd 棒的电流大小与方向； 从零时刻开始计时到两棒以相同的速度作匀速运动， ab 棒产生的热量为多少？ 棒和 cd 棒速度相同时，它们之间的距离为多大？ 2021-2021 学年下学期夏津一中高二间周考 物理试题 答 案 命题 4.15 一、选择题（18 单选，每小题 3 分；912 多选每小题四分。共计 40 分。 ） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C A D C C D C AD AB AD CD 二、非选择题（1314 小题每空 2 分，共计 14 分；） 13.(1) (2)B abSn 14.； badc；调大；。 15.（10 分）解：根据转动中感应电动势的最大值表达式，则有： .2 分 交流电的频率：，角速度为，则从图中位置开始计时电动势的瞬时值表达式为： 根据闭合电路欧姆定律可以得到： 则电流的瞬时值表达式为：；3 分 感应电动势的有效值；线圈电阻为，外接电阻，根据闭合电路欧姆定律，则有电流表的 示数： 交流电压表的电压；.3 分 根据法拉第电磁感应定律得从图示位置转动过程中，感应电动势的平均 值2 分 16.（12 分）设金属棒运动的最大速度大小为，根据力的平衡有： 根据闭合电路欧姆定律有：其中 根据电磁感应定律有：联立解得：；.4 分 若金属棒匀速运动后，将电键 S 断开，电键断开后金属棒运动 1m 时已处于匀速运动状 态，设匀速运动的速度大小为，则：解得： 设电阻上产生的热量为 Q，根据能量守恒得： 解得：； .4 分 若金属棒匀速运动后，撤去拉力 F，设金属棒运动的时间为 t， 根据动量定理有： 即 即解得：。.4 分 17.（16 分） 时间段，根据法拉第定律得： 通过 cd 棒的电流大小为： 方向自 d 指向 c。.4 （2） 内：01s2150.7864QIRtJ 棒下滑过程，由机械能守恒定律得： 得：； ，两棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得： 1012()mvv 解得两棒稳定时共同速度为： 根据能量守恒定律得： 。 ab 棒产生的热量为： 联立解得： 210.3QJ .6 分120.QJ 设整个的过程中通过回路的电荷量为 q， 对 cd 棒，由动量定理得： 又，解得：=0.27C 设稳定后两棒之间的距离是 d，则有： 联立以上两式得： =0.39m 6 分