2020-2021学年湖北省武汉市部分重点中学联考高二(上)期末物理试卷(PDF打印版+答案)

第第PAGE16页（共16页）2020-2021学年湖北省武汉市部分重点中学联考高二（上）期末物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1（4分）下列关于传感器说法中不正确的是（ ）A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量2（4分如图所示甲是法拉第发明的圆盘发电机图乙是这个圆盘发电机的示意图铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀转动，下列说法正确的是（ ）AB．通过电阻R的电流在周期性变化C．若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动D．铜片C的电势比铜片D的电势低3（4分）如图所示，竖直长直导线通有向下的恒定电流，位于导线右侧的矩形线圈d可绕其竖直对称轴O2转动。线圈绕轴沿逆时针（沿轴线从上往下看）T正确的是（）B．0～B．0～T时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC．t＝0时，线圈的磁通量最大，感应电动势也最大D．线圈每转动一周，电流方向改变一次4（4分）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）B．金属棒的最大速度为v＝A．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为B．金属棒的最大速度为v＝C．金属棒从某位置向下运动到最低点过程与从最低点回到该位置过程，流过电阻R的电荷量相等D．金属棒向下和上升运动经过同一位置时，速度大小相等54分）钳形电流表是利用自感和互感的原理，当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗已知匝下列说法正确的（ 电流表G中显示交变电流的最大值匝数n2表示数越大若G50mAD表中测量误差越大64分）大电流发生器是电力、电气行业在调试中需要大电流场所的必需设备，一般采用调压器输出端接升流器T1T2为升流器，与触头1连接时原、副线圈匝数的比值为为试验回路的等效电阻，忽略其他电阻与感抗等因ab端接入电压为是（）A．大电流发生器不仅可以提高试验回路的电流还可以提高试验回路中电流的频率B．保持与触头2连接，仅把滑动触头P向下滑动，R可以获得更大的电流C．保持滑动触头P位置不变，仅将触头2转换至触头1，R可以获得更大的电流D．将滑动触头P置于中间位置且与触头1连接，试验回路的电流为调压器输入端的2k倍7（4分）两列简谐横波在同一根绳上沿x轴相向传播，如图所示是两列波在＝0时刻的各自波形图，实线波A向右传播虚线波B向左传播已知实线波的振幅为20c虚线波的振幅为10c两列波沿绳传播的速度为0.04m/则下列说法正确的是（ ）两列波在相遇区域内会发生干涉现象时刻实线波A1s4cm时刻虚线波B1.5sD．实线波和虚线波的频率之比为3：23515530分。85分）2为热敏电阻，其阻值2随温度t电源电动势为E、内阻为，带电油滴P原来静止在平行板电容器中间，所有的电表都是理想电表，且R1＝r。当温度升高时，则（）A．电压表的示数减小，电流表的示数增大BC．带电油滴P向上运动D．R4比R2小95分）。有边长也为Labcd，以恒定的速度v沿垂直于磁场左边界的方向穿过磁场区域，且磁场adabt＝0间的电势差记为Ucdcdcd的电流记为IcdUcd、Icd随时间t变化的图线是图中的（）A．A．B．C．D．10（5分）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路的电阻也为Rv0C．D．A．当流过棒的电荷量为时，棒的速度为v0程中棒发生的位移为A．当流过棒的电荷量为时，棒的速度为v0B．当棒发生位移为时，棒的速度为v0C．定值电阻R释放的热量为B．当棒发生位移为时，棒的速度为v0C．定值电阻R释放的热量为BqLv0D．定值电阻R释放的热量为BqLv01（6分20mg/（含20mg/380mg/3（含80mg/m3）采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计；V5V，内阻很大；定值电阻R160Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。醉驾时R2的阻值小于等于 Ω；按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为 V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为V处（计算结果取三位有效位数。129分）步骤如下：①将一小球系于细绳的下端制成单摆，让单摆在竖直平面内做小角度摆动；②当小球通过平衡位置时启动秒表（记为第1次，在小球第1次通过平衡位置时止动秒表，读出秒表时间为t1；③将细绳截去一段，重复实验步骤①②，测出小球n2次通过平衡位置的时间为t2。回答下列问题：要达到测出细绳长度的目的，首先要测量当地的重力加速度。测量重力加速度还需要测量的物理量是（填序号字母。小球的质量m细绳摆动的角度θD．小球的直径d测得的当地重力加速度g＝ 。13（12分）如图所示，矩形线圈面积为0.22，匝数为100匝，绕13（12分）如图所示，矩形线圈面积为0.22，匝数为100匝，绕′轴磁感应强度为T的匀强磁场中以角速度10πrad/s匀速转动。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R＝50Ω，其它电阻不计。（2）若＝，求变压器的输入功率及电流表的示数。（1）线圈转到与磁场垂直时开始计时，求从计时开始线圈转过30（2）若＝，求变压器的输入功率及电流表的示数。2sin2θ0时，sin≈）14（14分）细长轻绳拴一质量为m的小球构成单摆，摆长为球在竖直平面内做简谐运动，其振动图象如图所示，图中A、T为已知量，重力加速度为2sin2θ0时，sin≈）写出小球做简谐运动的位移x与运动时间t的函数表达式；求小球运动过程中的最大速度；求小球运动过程中轻绳的最大拉力。1516分）如图所示，两条相距d的光滑平行金属导轨位于同一竖直平面（纸面）内，其上端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直电阻为ra中存在垂直于纸面向里的匀强磁场1随时间t的变化关系为

式中k为大于零的常数；在金属棒的下方还有一匀强磁场区域，金属棒与磁场区域上边界虚线）的距离为h，MN与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为t＝0MN金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。求：MN的过程中，电阻R产生的焦耳热；金属棒的质量；MN后，金属棒产生电功率。2020-2021学年湖北省武汉市部分重点中学联考高二（上）期末物理试卷试题解析一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。的电压差越大，将力信号变成电信号，故A正确；B、话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故B错误；C动控制，从而实现控制电路的通断，故C正确；D、光敏电阻是由半导体材料制成的；其电阻值随光照的强弱发生变化，能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；阻值随光照的增强而减小，故D正确；因选不正确的故选：B。、磁场与铜盘垂直，铜盘转动过程中，穿过铜盘的磁通量不为零，故A错误；BB错误；C、圆盘转动过程切割磁感线产生感应电流，电流流过电路产生焦耳热，铜盘的机械能转化为电能（焦耳热，铜盘最终会停下来，故C错误；D、根据右手定则可知，电流从由C流向D，铜盘相当于电源，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此铜片C的电势比铜片D的电势低，故D正确；故选：D。B、0～TB、0～T90°，穿过线圈的磁通量向外减小，产生感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化，根据楞次定律可知，此时线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；C、由右手定则可知，直导线右侧的磁场方向垂直纸面向外，则t＝0时，线圈内的磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势最小，故C错误；D、线圈每转动一周，电流方向改变两次，故D错误；故选：B。、金属棒向下运动时，根据右手定则可知金属棒的电流方向向右，则流过电阻R的电流方向为b→aA错误；B、金属棒受力平衡时速度最大，根据左手定则可知安培力方向向上，根据平衡条件可得：F +F ＝mg，即，解得金属棒的最大速度为：v，解得金属棒的最大速度为：v＝，故B错误；C、根据电荷量的经验公式q＝＝可知，金属棒从某位置向下运动到最低点过程与从最低点回到该位置过程中位移xC、根据电荷量的经验公式q＝＝可知，金属棒从某位置向下运动到最低点过程与从最低点回到该位D、金属棒运动过程中电阻R上会产生焦耳热，系统的机械能转化为电能，机械能逐渐减小，所以金属棒向下运动到某一位置的速度大小比上升过程中运动经过同一位置时速度大，故D错误。故选：C。B、根据，匝数n2B、根据，匝数n2越小，电流表示数会变小，故B错误。C、根据，由于n1＝1C、根据，由于n1＝1，n2＝500，当I2＝50mA时，I1＝25A，故C正确。错误；2连接，仅把滑动触头P向下滑动，试验回路获得的电压变小，电流变小，故B错误；保持滑动触头P位置不变，则升流器的输入端电压不变，根据变压器变压规律可知，当仅将触头2转换至端的电压变小，电流变小，故C错误；保持滑动触头P2倍，而与触头1k2k倍，故D正确；故选：D。、两列简谐横波在同一根绳上沿x轴相向传播，则波速大小相等。实线波的波长为波长为λB＝6cm，由波速公式v＝λf得实线波和虚线波的频率之比为3：2列波在相遇区域内不会发生干涉现象，故A正确；C、虚线波B的周期TB＝C、虚线波B的周期TB＝＝s＝1.5s1.5s两波传播的距离为x＝vt＝0.04×1.5m＝0.06m＝6cm，则再经过1.5s实线波已经传到x＝11cm处，故t＝0时刻虚线波B中振幅最大的点，再经过1.5s发生的路程s＞4AB＝4×10cm＝40cmC。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。、当温度升高时，热敏电阻R2的阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增R3两端电压＝﹣（1，其他量不变，则U3减小，流过R3的电流3减小，根据流过电流表的电流IA＝I﹣I3，I增大，I3增大，R4U4UV＝U3﹣U4，U3减小，U4增大，则电压表的示数UV减小，故A正确；B、因为R1＝rB正确；C、电容器板间电压等于R3两端电压，所以电容器板间电压减小，板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则带电油滴P向下运动，故C错误；D、因为R4R2串联总电压等于R3两端电压，则R4R2串联总电压减小，而R4两端电压U4增大，则R2两端电压减小，而且R4比R2小，故D正确。9．解：CD、线框进入磁场过程，即在09．解：CD、线框进入磁场过程，即在0﹣时间内，线框切割磁感线的有效长度L均匀减小，感应电动势E＝BLv均匀减小，设线框电阻为R，感应电流I＝均匀减小，由右手定则可知电流由c流向d；在﹣时间内，线框切割磁感线的有效长度L均匀减小，感应电动势E＝BLv均匀减小，感应电流I＝均匀减小，由右手定则可知电流由框切割磁感线的有效长度L均匀减小，感应电动势E＝BLv均匀减小，感应电流I＝均匀减小，由右手定则可设当流过棒的电荷量为时，即当棒发生位移为时，金属棒的速度为v，对金属棒，由动量定理得：整个过程设当流过棒的电荷量为时，即当棒发生位移为时，金属棒的速度为v，对金属棒，由动量定理得：整个过程Lt＝0﹣mv0，当流过棒的电荷量为时：﹣B Lt1＝mv﹣mv0，其中：t＝q，t1＝解得：v＝v0，v0＝，故A错误，B正确；CD、设整个过程回路产生的热量为Q，棒的速度减为零的过程中，由能量守恒定律得：＝Q，AB0﹣cIUcd﹣AB0﹣cIUcd﹣时间内，q＝＝＝，流过棒的电荷为＝时，棒发生的位移为x1＝，Uq＝＝＝，流过棒的电荷为＝时，棒发生的位移为x1＝，定值电阻R释放的热量为Q定值电阻R释放的热量为QR＝Q，解得：QR＝BqLv0C正确，D错误。三、非选择题：本题共5小题，共57分。1）醉驾时酒精浓度达到80mg/3，根据图乙可知醉驾时2的阻值小于等于3；I＝＝A＝0.04A（2）酒精气体浓度为0时R2的阻值为RI＝＝A＝0.04A此时电压表的读数为U＝IR1＝0.04×60V＝2.40V，所以按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为2.40V处；刚好醉驾时R2的阻值为R′2＝30Ω，根据闭合电路的欧姆定律可得电路的电流为：（（3）根据①式可得细绳的长度l＝。I′＝＝A＝0.053A此时电压表的读数为U＝I′R1＝0.053×60V＝I′＝＝A＝0.053A（130（22.433.2。将细绳截去一段前构成的单摆的周期为T1＝，将细绳截去一段后构成的单摆的周期为T2＝，根据单摆的周期公式可得：T＝2π将细绳截去一段前构成的单摆的周期为T1＝，将细绳截去一段后构成的单摆的周期为T2＝，根据单摆的周期公式可得：T＝2π解得：T12＝①T2＝2解得：T12＝①T2＝2②①②联立可得：T12﹣T2＝2解得重力加速度为：g＝；（2）将T1和T2代入g＝可得：g＝；（1C（1C（）（3）。13（）m＝10××0.2×10π＝40Ve＝emsin30°＝40V＝20VU1＝V＝40V；U1＝V＝40V；变压器副线圈输入电压为U2：变压器的输入功率P：P＝副线圈的电流为变压器的输入功率P：P＝副线圈的电流为I2：I2＝电流表的示数为I1：（）电流表的示数为I1：（）线圈转到与磁场垂直时开始计时，从计时开始线圈转过3°时感应电动势的瞬时值e等于20V；（2）若＝，变压器的输入功率为800W以及电流表的示数为20A。14（）简谐运动的角速度为：位移14（）简谐运动的角速度为：位移x与运动时间t的函数表达式：x＝Asin（t+π）x＝Asin（t﹣π）mgL（1mgL（1﹣cosθ）＝解得小球运动过程中的最大速度为：vm＝2sinθ0时，sinθ0时，sin≈，/r/