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2015-2016学年度上学期期末考试
高二物理试卷
考试时间:90分钟 试题分数:100分 命题人:毕玉禄
卷Ⅰ
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分。
1.在变电站里,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器,如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是 ( )
2.如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为( )
A、110V B、156V
(a) (b) C、220V D、211V 3.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭
合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中 ( )
A.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引 C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 D.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引
4. 如图甲所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在x轴上且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上,且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰好位于图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在图乙所示的四幅图中,能正确表示感应电流随线框位移关系的是:( )
5.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率
=k(k<0),则( )
A. 圆环中产生逆时针方向的感应电流 B. 圆环具有收缩的趋势 C. 圆环中感应电流的大小为
2
D. 图中a、b两点间的电压U=|0.25kπr|
6. 如图所示,相距为d的平行金属板M、N的上方有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里.质量为m、电荷量为q的带正电粒子紧靠M板的P处由静止释放,粒子经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°,粒子重力不计,则平行金属板间匀强电场的电场强度大小为( ) A.
B.
C.
D.
7.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( ) A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率减小
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
二、多项选择题(每小题4分,共16分。每小题四个选项中至少有两个选项符合题意.选对但
不全的得2分,有错选的不得分)
8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻不计,A、B是两个不同的小灯泡,电阻分别为RA、RB,且RA>RB,L是一个自感系数很大、电阻不计的线圈.关于这个电路,以下说法正确的是(
)
A.开关从闭合到电路稳定,B灯逐渐变亮,最后亮度稳定 B.开关从闭合到电路稳定,A灯逐渐变亮,最后亮度稳定 C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再逐渐熄灭 D.开关由闭合到断开瞬间,电流向左通过A灯
9.图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11:1,原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作,此时电流表的读数为1A,已知R=20Ω,电机线圈的内阻r=0.5Ω,电流表和电压表都是理想电表,则: A.电压表的读数为222 B.流过电阻中的电流为1A C.流过电动机的电流为40A D.电动机输出的机械功率为150W
10.如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场的区域内,电场方向竖直向下,电场强度大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为B,一电子沿垂直电场方向和磁场方向以水平向右速度v0射入场区,则( ) A.若0 B.若0 C.若0
E
,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0 B
E
,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0 B
E
,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0 B
E
,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0 B
D.若0
11. 如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出 。下列说法正确的是( ) A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大
B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长 D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短
卷Ⅱ
三.填空题:(本大题共2小题,每空2分,共12分。) 12.(4分)一个研究性学习小组在探究“小灯泡的发光情况与其两端电压的关系”时,得出如下U
⑵从数据或图线上可以看出,当U或功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是____________,这表明______________________________________________
13. (8分) 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置. (1)将图中所缺导线补接完整.
(2)用此装置研究感应电流方向时:将原线圈A插入副线圈B
后,如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么在电键闭合的状态下将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针 (填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”) (3)在闭合电键时,将原线圈A向下插入B中,线圈B对线圈A的作用力为 (填引力或斥力),线圈B对线圈A做 功(填正或负),实现了能量的转化。
如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.
四.计算题:(本大题共4小题,共40分)
14. (14分)如图所示,匝数n为100,边长L=0.2m的正方形线圈,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,从中性面开始以ω=...
10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻r=2Ω,负载电阻R=6Ω,设π2=10,求:
(1)线圈转动0.05s时电路中的电流强度; (2)线圈转过60o的过程中通过R的电量;
(3)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功? 15.(14分)如图所示,两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨下端接有定值电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。将一根质量为m=0.1kg、电阻可不计的金属棒ab在导轨上方某处由静止释放,金属棒沿导轨下滑(金属棒ab与导轨间的摩擦不计)。设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时,速度恰好达到最大值。此过程中(g=10m/s2),求:
(1)求金属棒ab达到的最大速度Vm ;
(2)该过程通过电阻R的电量q;
(3)该过程中电阻产生的热量Q.
16.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比
荷(
q
)为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰m
好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求: (1)电场强度E.
(2)从P点射出时速度的大小.
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.
P
1
2
3【大连二十四中学高二期末考试,物理】
4
5
2014-2015学年辽宁省大连二十中高二(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.其中1、4、7为多选题,其余为单选题,请将正确的答案选出.选对的得4分,选不全的得2分,有错误答案的得0分)
1.下面关于物理学家做出的贡献,说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D.纽曼和韦伯指出闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
【考点】物理学史.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
【解答】解:A、丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系.故A正确;
B、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律.故B错误.
C、法国物理学家安培发现了磁场对电流的作用规律,故C错误.
D、纽曼和韦伯指出闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,故D正确; 故选:AD.
【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
2.一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上,消耗的电功率为P,若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( )
A.5V B.5V C.10V D.10V
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系.
【专题】交流电专题.
2【分析】根据焦耳定律Q=IRt求解电流的有效值,其中I是有效值.再根据有效值与最大值的关系求出最大值.
【解答】解:设电热器的电阻为R,t时间内产生的热量为Q,则:Q=
此热量是接交流电源上产生的热功率的2倍,所以Q′=
所以:解得:= 所以最大值为
故选:C
【点评】对于交变电流,求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量,都必须用有效值.
3.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【专题】应用题.
【分析】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向,再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置.
【解答】解:两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系. 根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反,则为a或c,又I1>I2,所以该点距I1远距I2近,所以是c点;
故选C.
【点评】本题考查了安培定则及矢量的合成方法,特别应注意磁场的空间性,注意培养空间想象能力.
4.如图所示,在射线OA以下有垂直纸面向里的匀强磁场,两个质量和电荷量都相同的正电粒子a和b以不同的速率由坐标原点O沿着x轴正方向射入磁场,已知va>vb,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.两粒子的轨道半径之比=
B.粒子a在磁场中运动时间比b长
C.两粒子在磁场中运动时间相等
D.两粒子离开磁场时速度方向相同
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.
【解答】解:A、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据qvB=m,得:r=
则得
=.故A正确.
BCD、粒子运动周期 T=,T相同.两个粒子从OA射出磁场时,速度与OA夹角相同,方向平行,则两个粒子
T知两粒子在磁场中运动时间相等.故B错误,CD正确. 轨迹对应的圆心角都是60°,根据t=
故选:ACD
【点评】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短.
5.如图所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是( )
A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场
C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;力的合成与分解的运用.
【专题】电磁感应中的力学问题.
【分析】ab边受竖直向上的磁场力的作用,根据左手守则判断出ab边中感应电流的方向,再根据右手定则判断线框的运动方向.
【解答】解:A、B由题,ab边受竖直向上的磁场力的作用,根据左手守则判断出ab边中感应电流的方向是a→b,再根据右手定则判断线圈向左平动切割磁感线.故A正确,B错误.
C、D当线圈沿竖直方向向上或向下平动时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流产生,ab边不受磁场力作用.故CD错误.
故选A
【点评】本题是左手定则和右手定则的综合应用,关键抓住两个定则“在什么条件下用”和“怎样用”.
6.如图所示,一电阻为R的导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始络与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论中正确的是( )
A.圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变
B.CD段直线始终不受安培力作用
C.感应电动势平均值πBav
D.通过导线横截面的电荷量为
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.
【分析】根据楞次定律判断出感应电流的方向,结合左手定则判断出直线CD段所受的安培力,根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小,结合q=求出通过导线横截面的电荷量.
【解答】解:A、从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,磁通量逐渐增大,根据楞次定律知,感应电流的方向一直为逆时针方向.故A错误.
B、CD段的电流方向由D到C,根据左手定则知,CD段受到竖直向下的安培力,故B错误.
C、运动的时间,根据法拉第电磁感应定律得:E=,故C错误.
D、通过导线横截面的电荷量为:q=.故D正确.
故选:D.
【点评】对于电磁感应问题,往往根据法拉第电磁感应求感应电动势的平均值,公式E=BLvsinα,既可以感应电动势的平均值,也可以求电动势的瞬时值.
7.如图所示是街头变压器给用户供电的示意图.变压器的输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动,输出电压通过输电线输送给用户.输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中正确的是( )
A.A1表和A2表的示数都变大
B.输电线的电阻用R0上的损失功率减小
C.V2表的示数变大
D.变压器的输入功率增大
【考点】变压器的构造和原理.
【专题】交流电专题.
【分析】与闭合电路中的动态分析类似,可以根据R的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况.
【解答】解:A、当滑动变阻器触头P向下移动时,导致总电阻减小,
由于变压器的输入的功率和输出的功率相等,由于副线圈的电阻减小了,A2的示数变大,输出的功率变大了,所以原线圈的输入的功率也要变大,因为输入的电压不变,所以输入的电流要变大,所以A1的示数变大,故AD正确;
B、输电线的电流增大,输电线的电阻用R0上的损失功率增大,故B错误;
C、理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的,虽然滑动变阻器触头P向下移动,但由于输入电压和匝数比不变,所以副线圈的输出的电压也不变,所以V2的示数不变,故C错误;
故选:AD.
【点评】电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.
8.比荷为
的电子以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中(如图).为使电子从BC边穿出磁场,磁感应强度B的取值范围为( )
A. B. C. D.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【大连二十四中学高二期末考试,物理】
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】根据洛伦兹力提供向心力,列式得到磁感应强度的表达式,得出磁感应强度越小,半径越大;然后作出恰好经过C点的临界轨迹,求出最大磁感应强度.
【解答】解:根据洛伦兹力提供向心力,有如图. 根据几何关系,得到半径为
故:B=; 时,粒子从BC边飞出; ; ,得到,磁感应强度越小半径越大;粒子通过C点的轨迹磁感应强度越小半径越大,故
故选C.
【点评】本题关键是作出临界轨迹,然后根据洛伦兹力提供向心力列式分析求解.
9.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是( )
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
【考点】自感现象和自感系数.
【专题】压轴题.
【分析】线圈与小灯泡并连接电池组上.要使灯泡发生闪亮,断开开关时,流过灯泡的电流要比以前的电流大.根据楞次定律和并联的特点分析.
【解答】解:A、开关断开开关时,灯泡能否发生闪亮,取决于灯泡的电流有没有增大,与电源内阻无关.故A错误.
B、若小灯泡电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡将发生闪亮现象.故B错误.
C、线圈电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象.故C正确.
D、线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小.故D错误. 故选C.
【点评】自感现象是特殊的电磁感应现象,根据楞次定律分析要使实验现象明显的条件:线圈的电阻小于灯泡的电阻.
10.某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域,现将一个等腰梯形闭合导线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域,尺寸如图所示,下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是( )
A. B. C. D.
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.
【专题】电磁感应与电路结合.
【分析】楞次定律,判断感应电流方向;由法拉第电磁感应定律和欧姆定律判断电流大小,用排除法解决较好.
【解答】解:当右边进入磁场时,便会产生感应电流,由楞次定律得,感应电流应是逆时针方向,由于有效切割长度逐渐增大,导致感应电流的大小也均匀增大;
当线框右边出磁场后,有效切割长度不变,则产生感应电流的大小不变,但比刚出磁场时的有效长度缩短,导致感应电流的大小比其电流小,但由楞次定律得,感应电流应仍是逆时针,故排除AB;
当线框左边进入磁场时,有效切割长度在变大,当感应电流的方向是顺时针,即是负方向且大小增大,故选项C正确,ABD错误.
故选:C.
【点评】对于图象问题可以通过排除法进行求解,如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除.
二、填空题(本题共3小题,每空3分,共计27分)
11.如图所示,面积为S的单匝矩形线框置于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,通过导线与灵敏电流表相连,并在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,图中线框平面处于竖直面内,经过此位置时回路中产生的电动势的瞬时值E=BSω; 从图示位置开始计时线圈中产生的电动势的瞬时值表达式为e=BSωcosωt;从图示位置开始转过90°的过程中的平均感应电动势=
相同或相反).
; 经过水平位置前后电流计指针偏转方向相反.(填
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式;交流发电机及其产生正弦式电流的原理;交流电的平均值及其应用.
【分析】线圈绕垂直与磁场的轴匀速转动,求出感应电动势的最大值,然后根据初始条件求出感应电动势的瞬时值表达式,由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势,根据交变电流的产生过程判断电流方向如何变化.
【解答】解:线框绕垂直与磁场的轴做匀速圆周运动,产生正弦式交变电流,感应电动势的最大值:Em=BSω, 由图示可知,线框平面与磁场平行,此时感应电动势最大,为:BSω;
感应电动势的瞬时值表达式:e=Emsin(ωt+α)=BSωsin(ωt+)=BSωcosωt;
一、选择题:(共5小题,每小题4分,共20分,1~3为单选题,4~5为多选题,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不答得0分)
1、两辆汽车沿一条平直公路同向行驶,速度都是20m/s,两车相距144m,若前车突然以2m/s的加速度刹车,后车保持匀速行驶,则再经过多长时间后车能追上前车:
A、11.8s B、12s C、12.2s D、12.5s
2、下列说法中正确的是
A、重力就是地球对物体的吸引力
B、有规则几何形状的物体,重心一定在其几何中心上
C、放在斜面上的物体,其重力可分解为沿斜面的下滑力和对斜面的压力
D、均匀物体的重心位置只跟物体的形状有关
3、将一小球以初速度v从地面竖直上抛后,经4s小球离地面高度为6m。若要使小球从地面竖直上抛后经2s到达相同的高度,则初速度应(不计空气阻力)
A、小于v B、等于v C、大于v D、可能大于v也可能小于v
4、如图所示,斜面倾角为,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速上滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面:
A、无摩擦力
B、有水平向左的摩擦力,大小为Fcos
C、支持力为mMg
D、支持力为mMgFsin
5、甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的x-t图像如图所示,则下列说法正确的是
A、t1时刻乙车从后面追上甲车
B、t1时刻两车相距最远
C、0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
D、0到t1时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度
二、必答题
6、(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中橡皮条的一端固定,另一端跟两根细线相邻,用两个弹簧秤通过两根细线拉橡皮条的结点到达位置O点,下列操作正确的是:_______
A、同一实验中,O点的位置可以变动
B、拉橡皮条的细线不宜过短
C、两个分力的夹角越大越好
D、拉橡皮条时,橡皮条、细线和弹簧秤应平行于木板
(2)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。打点计时器所用电源频率为50Hz,实验得到一条纸带。他匝纸带上每隔4个点选取一个计数点,共选取5个计数点,如图所示,测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则小车运动的加速度大小为_____m/s2,AB长为_____cm(结果保留三位有效数字)
7、如图所示,两条直棒AB和CD长度均为L=1m,AB悬于高处,CD直立于地面,A端离地面高度为H=20cm。现让AB棒自由下落,同时CD棒以v0=20m/s的初速度竖直上抛。求两棒相错而过(即从B点与C点相遇到A点与D点相遇)的时间为多长?(不计空气阻力,g10m/s)
2
8、如图所示,物体重力G=300N,绳DC恰呈水平状态,∠CAB=30°,∠ACB=90°,E是AB的中点,绳CE也呈水平状态,A、E、B在一条直线上。那么BC绳的拉力和DC绳的拉力分别是多大?
三、模块选答题
9、下列说法正确的是
A、布朗运动是悬浮在液体中固定颗粒的分子无规则运动的反映
B、可以从单一热源吸热并全部转化为有用功
C、知道物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数
D、内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
10、如图为两分子间的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线,下列说法正确的是
A、当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B、当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C、当r等于r2时,分子间的作用力为零
D、在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
11、下列说法中正确的是
A、一定温度下饱和汽的压强随体积的减小后增大
B、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力
C、发生毛细现象时,毛细管中的液面一定高于管外的液面
D、第二类永动机违背能量守恒定律,因此它是制造不出来的
12、如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。在活塞上缓慢地放上一定量的细砂。假设在此过程中,气缸内气体的温度始终保持不变,下列说法正确的是
A、气缸中气体的内能增加
B、气缸中气体的压强减小
C、气缸中气体的分子平均动能不变
D、单位时间内气缸中气体分子对活塞撞击的次数不变
13、要使一定质量的理想气体由某一状态经过一系列状态变化,最后回到初始状态。下列各过程可能实现
这一要求的是
A、先等容放热,再等压升温,最后再等温放热
B、先等温膨胀,再等压升温,最后再等容吸热
C、先等容吸热,再等温膨胀,最后再等压降温
D、先等压升温,再等容吸热,最后再等温放热
14、如图所示为一定质量理想气体状态方程变化过程的图线。
(1)图中B→C为________(填吸热、放热)过程。
(2)若已知A点对应的温度为TA400K,B点对应的温度为TB600K,则C点对应的温度为TC___________K.
15、将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有50滴,现取其1滴,将它滴在水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层。现已测得这个薄层的面积为S0.2m2,试由此估算油酸分子的直径d=___________。
16、在如图所示的坐标系中,一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收的热量为9J,图线AC的反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零,求:
(1)从状态A到状态C的过程,外界对该气体做的功W1和气体内能的增量U1;
(2)从状态A到状态B的过程,该气体内能的增量U2及其从外界吸收的热量Q2
17、一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动,两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室,温度均为27℃,到达平衡时1、2两气室长度分别为30cm和20cm,如图所示,在保持两气室温度不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动5cm,不计活塞与气缸壁之间的摩擦,大气压强为1.010pa。求: 5
(1)活塞B向右移动的距离;
(2)若再将活塞A用销子固定,保持气室1的温度不变,加热气室2中的气体体积恢复原来的大小,则应将气室2温度升高为多少?
【选修3-4】
18、下列关于电磁波的说法正确的是
A、不同频率的电磁波在同种介质中的传播速率相同
B、电磁波可以发生干涉现象
C、电磁波不会发生偏转现象
D、在真空中,电磁波的能量越高,传播速度越大
19、一弹簧振子做简谐振动,O为平衡位置,当它经过O点时开始计时,经过0.3s第一次到达M点,再经过0.2s第二次到达M点,则弹簧振子的周期为:
A、0.53s B、1.4s C、1.6s D、3s
20、假设有一名考生用90分钟完成了一场考试,一艘飞船相对此考生以0.5c的速度匀速飞过(c为真空中的光速),则飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间:
A、小于90分钟 B、等于90分钟
C、大于90分钟 D、等于45分钟
21、水平面上两列横波发生干涉,用实线表示波峰,虚线表示波谷,画出t=0时刻的俯视图,如图所示,已知两波的波长都是0.2m,波速为1m/s,振幅为1cm,则:
A、图示时刻,A、B两点间的竖直高度差为2cm
B、图示时刻,C点正在向下运动
C、t=0.05s时,A点处于平衡位置
D、t=0.05s时,B点处于平衡位置
22、如图所示,一段呈直线的光导纤维,当光线射入光导纤维的入射角为i时,这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端面射出,则:
2015-2016学年度上学期期末考试高二物理试卷
考试时间:90分钟 试题分数:100分
卷Ⅰ
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分。
1.在变电站里,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器,如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是 ( )
(a) (b)
2.如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为( ) A、110V B、156V C、220V D、211V
3.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中 ( )
A.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引 C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 D.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引
4. 如图甲所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在x轴上且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上,且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰好位于图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在图乙所示的四幅图中,能正确表示感应电流随线框位移关系的是:( )
5.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率<0),则( ) A. 圆环中产生逆时针方向的感应电流 B. 圆环具有收缩的趋势 C. 圆环中感应电流的大小为
2
=k(k
D. 图中a、b两点间的电压U=|0.25kπr|
6. 如图所示,相距为d的平行金属板M、N的上方有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里.质量为m、电荷量为q的带正电粒子紧靠M板的P处由静止释放,粒子经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°,粒子重力不计,则平行金属板间匀强电场的电场强度大小为( ) A.
B.
C.
D.
7
.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻【大连二十四中学高二期末考试,物理】
均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( ) A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率减小
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
二、多项选择题(每小题4分,共16分。每小题至少有两个选项符合题意.选对但不全的得2分,有错选的不得分) 8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻不计,A、B是两个不同的小灯泡,电阻分别为RA、RB,且RA>RB,L是一个自感系数很大、电阻不计的线圈.关于这个电路,以下说法正确的是( ) A.开关从闭合到电路稳定,B灯逐渐变亮,最后亮度稳定 B.开关从闭合到电路稳定,A灯逐渐变亮,最后亮度稳定 C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再逐渐熄灭 D.开关由闭合到断开瞬间,电流向左通过A灯
9.图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11:1,原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作,此时电流表的读数为1A,已知R=20Ω,电机线圈的内阻r=0.5Ω,电流表和电压表都是理想电表,则: A.电压表的读数为222 B.流过电阻中的电流为1A C.流过电动机的电流为40A D.电动机输出的机械功率为150W
10.如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场的区域内,电场方向竖直向下,电场强度大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为B,一电子沿垂直电场方向和磁场方向以水平向右速度v0射入场区,则( ) A.若0E,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
B
B.若0E,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
B
C.若0E,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
B
B
D.若0E,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
11. 如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出 。下列说法正确的是( ) A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大 B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长
D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短
卷Ⅱ
三.填空题:(本大题共2小题,每空2分,共12分。) 12.(4分)一个研究性学习小组在探究“小灯泡的发光情况与其两端电压的关系”时,得出如下U和I 的数据
⑴请你在图中画出I—U图线。
四.计算题:(本大题共4小题,共40分)
14. (14分)如图所示,匝数n为100,边长L=0.2m的正方形线圈,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,从中性面开...始以ω=10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻r=2Ω,负载电阻R=6Ω,设π=10,求: (1)线圈转动0.05s时电路中的电流强度;
o
(2)线圈转过60的过程中通过R的电量;
(3)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功? 15.(14分)如图所示,两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨下端接有定值电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。将一根质量为m=0.1kg、电阻可不计的金属棒ab在导轨上方某处由静止释放,金属棒沿导轨下滑(金属棒ab与导轨间的摩擦不计)。设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时,速度恰好
2
达到最大值。此过程中(g=10m/s),求: (1)求金属棒ab达到的最大速度Vm ; (2)该过程通过电阻R的电量q;
(3)该过程中电阻产生的热量Q. P
16.(16分)如图在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷(q)为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)
m
2
点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求: (1)电场强度E.
(2)从P点射出时速度的大小.
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.
高二物理试卷
三.实验题:(本大题共2小题,共12分)
1画到表格中 12.(4分)○
2 ○
13.(8分) (1)
(2)
(3)
四.计算题(本题共3个小题共44分) 14.(14分)
15.(14分)
16.(16分)
高二物理试卷答案
一、 单选题
12. (1)(共2分)①图线过原点(1分)②前三个点连成直线后面的点(第四个点除外)连成平滑的曲线(1分)③第四个点剔除 (2(共2分))开始不变,后来逐渐增大 ;导体的电阻随温度升高而增大。 13. (8分) (1)(2分)将图中所缺导线补接完整. (2)(2分)向左偏
(3)(4分)斥力、负 四、 计算题
14.(14分) 解:(1)最大值 E2
m=nBωL=80π V。。。。1分
Im
Em
Rr
10 A。。。。。。。。。。2分 此时电流强度 i=Im sinωt=10πsin(10π×0.05) =10π A 。。。。。2分
(2)磁通量的变化 △φ=B△S=BL2cos60o
—0。。。。。。2分
R的电量qItnRrnBL2通过2(Rr)
0.5C。
。。。2分 (3)线圈周期 T
2
0.2s。。。。。。2分
电流有效值 I
Im2
52 A。
。。。。2分 柴油机做功 W=I2
(R+r)T=800J。。。。。。。。。1分
15. (14分)(1)根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律有EBLv I
E
R
FABIL (2分) mgsinFB2L2v
Ama 即: mgsinRma (1分)
当加速度a为零时,速度v达最大,速度最大值vsin
m
mgRB2L2
(1分) .。。。。
由以上各式解得最大速度Vm =5m/s (1分) (2)根据电磁感应定律 有E
t
(1分) 根据闭合电路欧姆定律 有 IE
R
(1分) 感应电量qIt
RBLx
R
(1分) 由以上各式解得 q=0.6C (1分)
1分)
(
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