无锡市普通高中2020年秋学期高二物理期终教学质量抽测

一、单项选择题：本题包括14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。

1. 在下面的四图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向，电荷运动速度v的方向以及电荷所受洛伦兹力f的方向．其中正确表示三者方向关系的图是（    ）

A.  B.  C.  D.

2. 将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示，其中阻值最接近的两个电阻是（　　）

A. a和b B. b和d C. a和c D. a和d

3. 关于涡流，下列说法中错误是（　　）

A. 真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置

B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的

C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D. 变压器铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

4. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如下左图所示，已知线框内阻为1.0Ω，外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则（　　）

A. 电压表V的示数为20V

B. 电路中电流方向每秒改变5次

C. 0.1s时，线圈处于中性面

D. 电动势的瞬时值表达式为

5. 宋代沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（　　）

A. 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫N极，指北的磁极地轴叫S极

B. 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南北极附近所受阻挡作用最弱，赤道附近最强

C. 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的

D. 由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置

6. 如图所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈．a、b为线圈L的左右两端点，原来开关S是闭合的，三个灯泡亮度相同．将开关S断开后，下列说法正确的是(　　)

A. a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭

B. a点电势低于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

C. a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭

D. a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

7. 如图所示，电路由电源（电动势为E，内阻为r）开关S定值电阻、，光敏电阻（光照越强，电阻越小）和两平行板水平放置的电容器连接而成。当开关S闭合，稳定后电容器两板间的M点有一带电液滴恰好静止。现用强光照射时（　　）

A. 液滴向下运动 B. 电容器所带电荷量增加

C. 电源的输出功率减小 D. M点的电势不变

8. 关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是（　　）

A. 使用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指到中央刻度线附近

B. 测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量

C. 测电流电压时，电流从红表笔流入黑表笔流出，测电阻时恰好相反

D. 多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越大

9. 如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为，P始终保持静止状态，则（　　）

A. 零时刻，此时P无感应电流

B. 时刻，P有收缩的趋势

C. 时刻，此时P中感应电流最大

D. 时刻，此时穿过P的磁通量最大

10. 2020年初爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A. 带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左

B. 正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的

C. 测量MN两点电压就能够推算废液的流量

D. M点电势高于N点电势

11. 如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧。在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合。从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 在圆盘内磁通量不变

B. 从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流

C. 在接触弹簧之前，圆盘做自由落体运动

D. 圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量

12. 某学生选用匝数可调的可拆变压器来做探究变压器原，副线圈两端的电压与匝数关系的实验，和分别是原、副线圈两端的电压，和分别是原、副线圈的匝数，下列说法正确的是（　　）

A. 原线圈接220V交流电

B. 用多用电表的交流电压档测副线圈的输出电压

C. 如果可拆变压器的紧固螺丝没有被拧紧，则实验结果为

D. 应该选择匝数多的线圈作为原线圈

13. 如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力F与时间t的关系图线是（      ）

A.  B.

C.  D.

14. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m，电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（　　）

A. 此时线框中的电功率为

B. 此时线框的加速度为

C. 此过程中回路产生的电能为

D. 此过程中通过线框截面的电荷量为

第Ⅱ卷（非选择题，共58分）

二、填空题：把答案填写在相应的横线上（本部分共1小题，共12分）

15. 为测量一根金属丝（电阻约5Ω）电阻率，选用的电学器材：电压表（量程3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω），滑动变阻器（0~15Ω），学生电源（稳压输出3V）开关、导线若干。

(1)如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮___________（填“A”“B”或“D”）直至发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为______mm。

(2)请在图丙中用笔画线代替导线将电路补充完整_______。

(3)如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，请作出U-I图线并求出该金属丝的电阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）。

(4)有人认为用图像法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点是否正确？请说明理由______。

三、计算题（本部分共3小题，共46分。请将解答写在题后的答题处。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

16. 如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，电动机的内阻为1Ω。

(1)电源的内阻r；

(2)正常工作时电动机的机械功率P；

(3)此时电源的效率。

17. 如图所示，匀强磁场中有一个圆形闭合单匝线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈半径r＝0.2 m，总电阻R＝0.1 Ω，磁感应强度B在0～1 s内从3.0 T均匀减小到1.0 T，π＝3.14。求：

(1) t＝0.5 s时，线圈内感应电动势的大小E和感应电流I的方向；

(2) 在0～1 s内线圈产生焦耳热Q；

(3) t＝0.5 s时，圆心角为60°的弧形导线ab受到的安培力大小F。

（答案均保留两位有效数字）

18. 如图所示，平行的N、M、P为两匀强磁场区域的边界，N与M、M与P间距分别为l1、l2，两磁场的磁感应强度分别为B1和B2，磁场方向均垂直纸面向里。现有电荷量为+q、质量为m的带电粒子射入磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。

(1)若有大量该种粒子以大小为v1、方向沿纸面各个方向的速度从Q点射入磁场，粒子恰好不进入Ⅱ区域，求粒子速度v1的大小；

(2)用阴影画出(1)中粒子在磁场Ⅰ中所能到达的区域，并求出该区域的面积；

(3)若有一个粒子从Q点以速度v2垂直于边界N及磁场方向射入磁场，粒子能穿过两个磁场区域，求v2的最小值。