山東省德州市夏津第一中學 2021-2021 學年高二物理下學期 4 月 周考試題 第 I 卷（選擇題） 一、選擇題（本題共 12 個小題，其中 1-8 小題只有一個選項符合題目要求每小題 3 分； 9-12 小題有多項答案符合題目要求，每小題 4 分，漏選得 2 分，錯選不得分。共計 40 分。請把正確選項填涂到答題卡上） 1. 下列四幅演示實驗圖中，實驗現象能正確表述實驗結論的是 A. 圖甲用磁鐵靠近輕質閉合鋁環(huán) A， A 會靠近磁鐵 B. 圖乙斷開開關 S，觸點 C 不立即斷開 C. 圖丙閉合開關 S 時，電流表有示數，斷開開關 S 時，電流表沒有示數 D. 圖丁銅盤靠慣性轉動，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉動加快。 2. 如圖所示，是處于某一時刻的 LC 振蕩電路的情況，下列說法正確的是 A. 電容器正在充電，電場能正轉變成磁場能 B. 電容器正在放電，電場能正轉變成磁場能 C. 電容器正在充電，磁場能正轉變成電場能 D. 電容器正在放電，磁場能正轉變成電場能 3. 如圖所示，要使金屬環(huán) C 向線圈 A 運動，導線 a b 在金屬導軌上應 A. 向右做減速運動 B. 向左做勻速運動 C. 向右做勻速運動 D. 向左做加速運動 4. 如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線，導線中通有自東向 西穩(wěn)定、強度較大的直流電流。現用一閉合的檢測線圈線圈中串有靈敏電流計，圖 中未畫出檢測此通電直導線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平 面內，從距直導線很遠處由北向南沿水平地面通過導線的上方并移至距直導線很遠 處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應電流的方向是 A. 先順時針后逆時針；B. 先逆時針后順時針； C. 先順時針后逆時針，然后再順時針；D. 先逆時針后順時針，然后再逆時針。 5. 如圖所示， abcd 為水平放置的平行“ ”形光滑金屬導軌，間距為 l，導軌間有垂 直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為 B，導軌電阻不計。已知金屬桿 MN 傾 斜放置，與導軌成角，單位長度的電阻為 r，保持金屬桿以速度 v 沿平行于 cd 的方 向滑動金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好。則 A. 電路中感應電動勢的大小為 B. 金屬桿 M 端電勢低于 N 端電勢 C. 金屬桿所受安培力的大小為 D. 金屬桿的發(fā)熱功率為 6. 高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的 N 極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內，鋁盤隨即 減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域虛線區(qū)域朝磁鐵方向運動，磁鐵右方 鋁盤的乙區(qū)域虛線區(qū)域朝離開磁鐵方向運動。下列有關鋁盤剎車的說法正確的是 A. 鋁盤甲區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向里的磁場 B. 鋁盤乙區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場 C. 磁鐵與感應電流之間的作用力，會使鋁盤減速 D. 若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果與 實心鋁盤相同 7. 如圖，水平面內固定有兩根平行的光滑長直金屬導軌，導軌間距為 L，電阻不計。 整個裝置處于兩個磁感應強度大小均為 B、方向相反的豎直勻強磁場中，虛線為兩 磁場的分界線。質量均為 m 的兩根相同導體棒 MN、 PQ 靜置于圖示的導軌上兩棒始 終與導軌垂直且接觸良好?，F使 MN 棒獲得一個大小為、方向水平向左的初速度， 在此后的整個運動過程中 A. 兩棒受到的安培力沖量大小相等，方向相反 B. 兩棒最終的速度大小均為，方向相同 C. MN 棒產生的焦耳熱為 D. 通過 PQ 棒某一橫截面的電荷量為 8. 如圖所示，兩條相距為 L 的光滑平行金屬導軌位于水平面紙面內，其左端接一阻值 為 R 的電阻，導軌平面與磁感應強度大小為 B 的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金 屬棒 ab 垂直導軌放置并接觸良好，接入電路的電阻也為 R。若給棒平行導軌向右的 初速度，當流過棒截面的電荷量為 q 時，棒的速度減為零，此過程中棒的位移為 x。則 A. 當流過棒的電荷量為時，棒的速度為 B. 當棒發(fā)生位移為時，棒的速度為 C. 在流過棒的電荷量達到的過程中，棒釋放的熱量為 D. 整個過程中定值電阻 R 釋放的熱量為 9. 如圖所示，一小水電站，輸出的電功率為，輸出電壓，經理想升壓變壓器變?yōu)殡妷?遠距離輸送，輸電線總電阻為，最后經理想降壓變壓器降為向用戶供電。下列說法 正確的是 A. 變壓器的匝數比 B. 輸電線上的電流為 C. 輸電線上損失的電功率為 D. 變壓器的匝數比 10. 設某種物質的摩爾質量為 ，分子間的 平均距離為 d，已知阿伏加德羅常數為 NA，則該物質的密度 可表示為() A B C D36AdN3Ad34AdN8Ad 11. 如圖所示， x 軸上方第一象限和第二象限分別有垂直紙面向里和垂直紙面向外的勻 強磁場，且磁感應強度大小相等，現有四分之一圓形線框 OMN 繞 O 點逆時針勻速轉 動，若規(guī)定順時針方向為線框中感應電流 I 的正方向，從圖示時刻開始計時，則感 應電流 I 及 ON 邊所受的安培力大小 F 隨時間 t 的變化圖象正確的是 A. B. C. D. 12. 如圖所示，左端接有阻值為 R 的足夠長的平行光滑導軌 CE、 DF 的間距為 L，導軌固 定在水平面上，且處在磁感應強度為 B、豎直向下的勻強磁場中，一質量為 m、電 阻為 r 的金屬棒 ab 垂直導軌放置在導軌上靜止，導軌的電阻不計。某時刻給金屬 棒 ab 一個水平向右的瞬時沖量 I，導體棒將向右運動，最后停下來，則此過程 A. 金屬棒做勻減速直線運動直至停止運動 B. 電阻 R 上產生的焦耳熱為 C. 通過導體棒 ab 橫截面的電荷量為 D. 導體棒 ab 運動的位移為 第 II 卷（非選擇題） 二、非選擇題（本題共 5 個小題，共計 60 分。要求寫出必要的文字說明和計算過程， 只寫結果不得分） 13.在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用 a mL 的純油酸配制成 b mL 的油酸酒精 溶液，再用滴管取 1 mL 油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共 n 滴現在讓其中一滴 落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為 S cm2，則： (1)估算油酸分子的直徑大小是_cm. (2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數，還需要知道油滴的 _ A摩爾質量B摩爾體積 C質量D體積 14.實驗室中有熱敏電阻、電爐絲、電磁繼電器、電源，內阻不計、電阻箱、開關 K 和 導線若干，某同學設計了如圖 1 所示的溫控電路，當通過電磁繼電器線圈的電流達 到 20mA 時，銜鐵被吸合，電爐絲停止加熱；當通過繼電器線圈的電流降到 18mA 時， 銜鐵與繼電器分開，電爐絲通電加熱，圖 2 為熱敏電阻的阻值與溫度 t 的關系 該同學主要實驗過程如下，完成下列填空： （1）用多用電表的歐姆“”檔測繼電器線圈的電阻時，主要步驟如下： A.將選擇開關旋至“”檔，短接兩表筆，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在歐姆檔 “0”刻度 B.調節(jié)多用電表的指針定位螺絲，使指針指在直流電流“0 ”刻度 C.將多用電表的選擇開關旋至“ OFF” D.將兩表筆直接連到圖 1 中的 1、4 兩點，讀出歐姆表的示數即繼電器線圈的電阻 值 以上步驟中存在錯誤的一項是_。改正后正確的步驟順序為_。填步驟前的 字母 （2）已知繼電器線圈的電阻為該同學講電阻箱的阻值調為，則該溫控器的溫度控制范 圍在_之間；若要提高控制的溫度，則需要將電阻箱的阻值_選填“調大” 或“調小” （3）正確設計電路后閉合 K，發(fā)現電爐絲發(fā)熱，溫度一直升高但繼電器并不吸合。將多 用電表選擇開關旋至直流電壓“”檔，將表筆分別接到圖 1 中 1、2、3、4 各點進 行故障排查，現象如下表，則可知_ 表筆位置 1、2 3、2 3、4 4、1 電表示數 0 0 A.開關 K 斷路 電阻箱斷路熱敏電阻短路 電磁繼電器線圈短路 15.如圖所示，線圈 abcd 的面積是，共匝，線圈電阻為，外接電阻，勻強磁場的磁感應 強度為，當線圈以的轉速勻速轉動時，求： 轉動中感應電動勢的最大值； 寫出從圖中位置開始計時的交變電流的瞬時值表達式； 電路中交流電壓表和電流表的示數； 從圖示位置轉動過程中，感應電動勢的平均值； 16.(15 分）如圖所示，長直平行光滑金屬導軌 MN、 PQ 固定在絕緣水平面上，導軌間距 為 1m，兩導軌間接有電阻、，阻值均為，虛線右側有垂直導軌平面豎直向上的勻強 磁場，磁感應強度大小為 1T，一根質量為 20g 的金屬棒放在導軌上，并處在磁場中， 給金屬棒施加水平向右、大小為 5N 的恒力 F，使金屬棒從靜止開始向右運動，金屬 棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好，不計金屬棒與導軌的電阻，開始時電鍵 S 閉合，金屬導軌足夠長，求： 金屬棒運動的最大速度大??； 若金屬棒勻速運動后，將電鍵 S 斷開，電鍵斷開后金屬棒運動 1m 時已處于勻速運 動狀態(tài)，則此過程中電阻上產生的焦耳熱為多少？ 若金屬棒勻速運動后，撤去拉力 F，則金屬棒運動多長距離停下？ 17.（16 分）如圖甲所示，絕緣水平面上固定著兩根足夠長的光滑金屬導軌 PQ、 MN，相 距為， ef 右側導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下，磁感應強度 B 的 大小如圖乙變化。開始時 ab 棒和 cd 棒鎖定在導軌如圖甲位置， ab 棒與 cd 棒平行， ab 棒離水平面高度為， cd 棒與 ef 之間的距離也為 L， ab 棒的質量為，有效電阻， cd 棒的質量為，有效電阻為設 a、 b 棒在運動過程始終與導軌垂直，兩棒與導軌接 觸良好，導軌電阻不計。在 1s 末解除對 ab 棒和 cd 棒的鎖定。（最后結果保留兩 個有效數字）問： 時間段通過 cd 棒的電流大小與方向； 從零時刻開始計時到兩棒以相同的速度作勻速運動， ab 棒產生的熱量為多少？ 棒和 cd 棒速度相同時，它們之間的距離為多大？ 2021-2021 學年下學期夏津一中高二間周考 物理試題 答 案 命題 4.15 一、選擇題（18 單選，每小題 3 分；912 多選每小題四分。共計 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、非選擇題（1314 小題每空 2 分，共計 14 分；） 13.(1) (2)B abSn 14.； badc；調大；。 15.（10 分）解：根據轉動中感應電動勢的最大值表達式，則有： .2 分 交流電的頻率：，角速度為，則從圖中位置開始計時電動勢的瞬時值表達式為： 根據閉合電路歐姆定律可以得到： 則電流的瞬時值表達式為：；3 分 感應電動勢的有效值；線圈電阻為，外接電阻，根據閉合電路歐姆定律，則有電流表的 示數： 交流電壓表的電壓；.3 分 根據法拉第電磁感應定律得從圖示位置轉動過程中，感應電動勢的平均 值2 分 16.（12 分）設金屬棒運動的最大速度大小為，根據力的平衡有： 根據閉合電路歐姆定律有：其中 根據電磁感應定律有：聯(lián)立解得：；.4 分 若金屬棒勻速運動后，將電鍵 S 斷開，電鍵斷開后金屬棒運動 1m 時已處于勻速運動狀 態(tài)，設勻速運動的速度大小為，則：解得： 設電阻上產生的熱量為 Q，根據能量守恒得： 解得：； .4 分 若金屬棒勻速運動后，撤去拉力 F，設金屬棒運動的時間為 t， 根據動量定理有： 即 即解得：。.4 分 17.（16 分） 時間段，根據法拉第定律得： 通過 cd 棒的電流大小為： 方向自 d 指向 c。.4 （2） 內：01s2150.7864QIRtJ 棒下滑過程，由機械能守恒定律得： 得：； ，兩棒組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律得： 1012()mvv 解得兩棒穩(wěn)定時共同速度為： 根據能量守恒定律得： 。 ab 棒產生的熱量為： 聯(lián)立解得： 210.3QJ .6 分120.QJ 設整個的過程中通過回路的電荷量為 q， 對 cd 棒，由動量定理得： 又，解得：=0.27C 設穩(wěn)定后兩棒之間的距離是 d，則有： 聯(lián)立以上兩式得： =0.39m 6 分