物理期中试卷(最终)

第1页（共4页）合肥八中2015~2016学年第二学期期中考试高二物理（理科）试卷命题人：秦自强、路东磊审题人：张松考试说明：1.考查范围：选修3-2第四章、第五章、选修3-4第十一章前4节；试卷结构：分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)；试题分值：100分，考试时间：90分钟。2.所有答案均要答在答题卷上，否则无效。考试结束后只交答题卷。第Ⅰ卷选择题（共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．劲度系数为2N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，则（）A．在图中A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的正方向B．在图中A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子做了1.75次全振动D．在0～3s内振子通过的路程为2cm2．如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为T0，下列说法正确的是（）A．最低点处绳子的拉力等于摆球的重力B．单摆摆动过程中，绳子的拉力大小不变C．将该单摆放到月球上，其摆动周期T，则TT0D．小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力3．如图所示，通以电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中不能产生感应电流的是（）A．通过直导线的电流强度减小B．线框以ab为轴转动C．线框以MN为轴转动D．线框水平向右移动4．如图所示，100匝的圆形线圈总电阻1Ω，R1=3Ω，线圈中100cm2的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，B与时间t关系为B=2t+1（B单位T，t单位s），其余电阻不计，则（）A．R1两端电压为2VB．磁通量变化率为2Wb/sC．a点电势比b点高D．2秒内经过R1的电荷量为0.75C第2页（共4页）5．如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根一定电阻的导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面向外，M所包围的小闭合线圈N有收缩的趋势，则导线的运动情况可能是（）A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向右运动D．减速向左运动6．矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动。线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是（）A．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行B．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1001WbC．t=0.05s时，磁通量最大D．若仅线圈的转速增加为原来的两倍，则交流电的峰值变成4V7．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）A．I1I2＝n1n2B．I2＝U2RC．I1U1＝I2U2+I22RD．I1U1I22R8．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，下列图象中能定性描述电流I1、I2随时间t变化关系的是（）第3页（共4页）9．调压变压器就是一种自耦变压器，构造如图甲所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，两电表均为理想交流电表，R1、R2阻值恒定，R3为滑动变阻器，CD两端输入图乙所示交流电，变压器视为理想变压器，正确的是（）A．由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为362sin0.02(V)utB．当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变小C．当动触头P顺时针转动时，电压表读数变小，电流表读数变小D．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电阻R2消耗的电功率减小10．如图，光滑斜面倾角为θ，斜面上一矩形导体线框abcd，ab边长为l1，bc边长为l2，ef和gh距离为l3，且l2l3，线框质量m，电阻R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量M.斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是（）A．ab边进入磁场后，线框将一直做匀速直线运动B．线框进入磁场时匀速运动的速度为Mg－mgsinθRBl1C．cd边进入磁场后，线框的加速度为Mg－mgsinθmD．匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg－mgsinθ)l211．一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以初速度v0从一对光滑的平行金属导轨底端向上滑行，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨平面与水平面成一定夹角，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则（）A．向上滑行的时间小于向下滑行的时间B．向上滑行过程中经过R上的电荷量等于向下滑行的过程中经过R上的电荷量C．向上滑行的过程中电阻R上产生的热量大于向下滑行的过程中电阻R上产生的热量D．金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中，电阻R上产生的热量为12m(v20－v2)第4页（共4页）12．如图，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。若外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，线框磁通量的瞬时变化率为ΔΦΔt，通过导体横截面的电荷量为q，在0－t1过程中，下列图像中（其中P－t图为抛物线），关系正确的是（）第Ⅱ卷非选择题（共52分）二、填空题（本题包括3小题，每空3分，共18分。）13．圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，俯视线圈a中将产生________（填“顺时针”或“逆时针”）方向的感应电流；线圈a对水平桌面的压力FN将________（选填“增大”或“减小”）。14．某简谐运动的图象如图所示，图中11s30t、15cmx，则该简谐运动的振幅A=__________cm，该简谐运动的位移随时间变化的关系式为_______________________。15．一个匝数为100匝，电阻为2Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化。则线圈中产生的交变电流在图示的12s内产生的热量为___________J，该交流的电流有效值为___________A。Φ/Wb0t/s256811120.10A－At/s0.20.40.6x/cmt1x1第5页（共4页）三．解答题（本题包括3小题，共34分）16．（10分）如图所示为交流发电机示意图，匝数n=200匝的矩形线圈abcd，边长分别为ab=10cm和ad=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部阻值为R=20Ω的电阻相连接。求：（1）图示位置时，电阻R中电流的瞬时值；（2）整个回路所消耗的电功率；（3）由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。17．（12分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l=0.6m，电阻为r=1Ω的金属棒垂直于导轨静止放置在AB处。右端用导线连接阻值为2Ω的电阻R和理想电流表，导轨及导线电阻均不计。在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒从AB运动至EF的过程中电流表的示数始终保持不变。求：（1）t=0.1s时电流表的示数；（2）从t=0时刻到金属棒离开磁场的过程中整个电路产生的热量；（3）金属棒的质量m。abcd第6页（共4页）18．（12分）如图(甲)，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m，重力加速度g=l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。（1）当R=0时，求杆ab匀速下滑过程中产生的感应电动势E的大小；（2）求金属杆的质量m和阻值r；（3）当R=2Ω时，求随着杆ab下滑，回路瞬时电功率增大1W的过程中合外力对杆做的功W。