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嘉兴市第一中学2012学年第二学期期中考试 高二物理（理科） 试题卷
满分[ 100]分 ，时间[90]分钟 2013年4月 单项选择题（每题只有一个答案是正确的，把答案填涂在机读卡上） 1．我国家用照明电路电压瞬时值可表示为( ) A．u=380sin3.14t(V)??????? B．u=311sin314t(V) C．u=220sin314t(V)???? D．u=36sin0.02t(V) 2．分别用220V和1100V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同．若 要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的截面积之比是( ) A．25：1???? B．5：1? C．1：5 D．1：25 3．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开 关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬 间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上 的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ） A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 4．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送 到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用 如图所示电路，其中a、b应选择的元件是 （? ） A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈 B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈 C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈 D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈 5．如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈，线圈的电阻较小。 开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间 （? ） A．L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭 B．L中的电流方向不变，灯泡B要过一会才熄灭 C．L中的电流方向改变，灯泡A比B慢熄灭 D．L中的电流方向不变，灯泡A比B慢熄灭 6.在图中的几个相同的单摆在不同的条件下摆动，从左到右周期依次为T1、T2、T3 。关于它们的周期关系，判断正确的是 （ ） A. T1＞T2＞T3 B. T1＜T2=T3 C. T1＞T2=T3 、D. T1＜T2＜T3 7．在图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用 I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB ( ) A．匀速滑动时，I1=0，I2=0 B．匀速滑动时，Il≠0，I2≠0 C．加速滑动时，I1=0， I2=0 D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0 8.如图，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷－Q，在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B（丝线未画出），使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合。现使橡胶盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向（俯视图为逆时针旋转）加速转动，则 （ ） A．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大 B．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小 C．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小 D．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大 9.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接， 线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器 上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。K没有闭合时 传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况和磁通量 变化率分别为 ( ) A．正在增强， = B. 正在增强， = C. 正在减弱， = D. 正在减弱， = 10．如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc内部存在 着两个方向相反的垂直纸面的匀强磁场，e 是斜边ac上的中 点，be是两个匀强磁场的理想分界线.现以b点为原点O，沿 直角边bc作x轴，让在纸面内与abc形状完全相同的金属线 框ABC的BC边处在x轴上，t=0时导线框C点恰好位于原点 O的位置，让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x图中正确的是 ( ) 二、不定项选择题（每题至少有一个答案是正确的，把答案填涂在机读卡上） 11．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小 相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的 （? ） A．速度一定大小相等，方向相反 B．加速度一定大小相等，方向相反 C．位移一定大小相等，方向相反 D．动能相等，势能不相等 12．我国“西电东送”采用高压直流输电，继三峡至常州500kV直流输电工程后，又实现了 三峡至广东的500kV直流输电工程．图示为其输电示意图．关于高压直流输电，下列说法正 确的有 ( ) A．有利于减小输电电流，从而减少输电导线上的能量损失 B．有利于变压器直接改变输电电压，从而实现电网同步输送 C．有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响 D．有利于降低对输电线路绝缘性能的要求 13.如图甲所示，A、B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近，A线圈中通有图乙所示的交变电流，则 ( ) A．在t1时刻，A、B的相互作用力为零 B. 在t1到t2时间内，A、B相互吸引 C. 在t2到t3时间内，A、B相互排斥 D. 在t2时刻，A、B的相互作用力最大 14．如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin120πt（V）的交流电压上，电阻R=100Ω，电流表A为理想电流表．下列推断正确的是 （ ） A．该交变电流的频率为60Hz B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s C．电流表A的示数为0.4A D．变压器的输入功率是16W 15．如图所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角，R1＝R2＝2R，匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2R，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，下列说法正确的是( ) A．此时重力的功率为mgvcosθ B．此装置消耗的机械功率为 μmgvcosθ C．导体棒受到的安培力的大小为 D．导体棒受到的安培力的大小为 三、实验与填空（把答案填在答卷纸相应空格上） 16．如图所示，矩形线圈一边长为a，另一边长为b，电阻为R， 在它以速度v匀速穿过宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场的过 程中，已知b＜L，产生的电能为__________；通过导体截面的电 荷量为 。 17．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验. （1）测摆长时测量结果如图所示 （单摆的另一端与刻度尺的零刻 线对齐），摆长为 cm； 然后用秒表记录了单摆全振动50次 所用的时间如图所示， 秒表读数为 s. （2）他测得的g值偏小，可能的 原因是（ ） A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，秒表提前按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 （3）如果该同学没有单摆，他如何借助摆线、石块和现有器材测定当地的重力加速度（写出方法 ） 18．用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律． （1）当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的 ( ) A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转 D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏 （2）某同学在实验过程中发现，灵敏电流计的指针摆动很小，如果电路连接正确，接触也 良好，原因可能是检流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为______。 四、计算题（计算过程中，必须有必要的计算步骤，只有答案，不给分） 19. 如右图中，小车质量为M，木块质量为m它们之间的最大静摩 擦力为f,在劲度系数为k的轻弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐振 动。木块与小车间不发生相对滑动。小车振幅的最大值为多少？ 20．如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝,线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强 磁场的磁感强度为B=，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时， 求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 （2）线圈转了时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中电压表、电流表的示数各是多少？ 21．已知河水流量为4 m3/s，水流下落的高度为5 m，水能发电机的效率为50%。 （1） 求发电机的输出功率(ρ=1×103 kg/m3，g=9.8 m/s2)； （2） 发电机的输出电压为350 V，输电线的总电阻为4Ω，线路损耗功率为输出功率 的5%，若保证用户电压为220 V，所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别 是多少？ 22．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a b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a b，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取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。 （1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向； （2）求金属杆的质量m和阻值r； （3）当R = 4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。 嘉兴市第一中学2012学年第二学期期中考试 高二物理（理科） 参考答案及评分标准 一、 单项选择题（每题3分，共30分 ） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D B D C D B B D 二、不定项选择题（每题4分，共20分） 题号 11 12 13 14 15 答案 BC AC ABC AD C 三、实验与填空(没空2分，共16分) 16.2B2a2bv/R 2Bab/R 17.99.80 100.0 BC 略 18.（１） AC ， （２）插入磁铁太慢（磁通量变化太慢）、线圈匝数太少、磁性太弱； 【答对一点就给分】 其他正确答案也给分 四、计算题 19. （6分）当M与m间的静摩擦力达到最大值f时，二者做简谐运动的振幅最大，设为A，此时二者的加速度相同，设为a, 先对整体由牛顿第二定律有：kA=（m+M）a 再隔离m，对m由牛顿第二定律有f=ma 解得： 20．（8分）（1）从图示位置开始转过，产生的感应电动势表达式----（1分） -------------------------------（1分） （2）感应电动势有效值 --------------------------（2分） （3）线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量--------（2分） 又 --------------------------------------（1分） 所以代入得-----------------------------（1分） 21．（8分）（1）发电机的输出功率：P出=ηP入=50%×1×103×4×9.8×5×103W=9.8×104W ----------------------------2分
（2）P用=95%×P出=95%×9.8×104W=9.31×104W ----------------------------1分 P损=I2r ----------------------------1分 P出=IU2 ----------------------------1分 U3=U2-Ir=1.66 ×103 v -----------------------------1分 则：升压变压器== -----------------1分 降压变压器： == -------------------------1分 22．（12分）解法一： ⑴ 由图可知，当R = 0 时，杆最终以v = 2 m/s匀速运动，产生电动势 E = BLv E = 2V ---------------------------------------------------------- 1分 杆中电流方向从b → a ---------------------------------------------1分 ⑵ 设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律： 杆达到最大速度时满足 解得：v = 由图像可知：斜率为，纵截距为v0=2m/s， 得到： = v0 --------------------------------- 1分 k --------------------------------- 1分 解得：m = 0.2kg --------------------------------- 1分 r = 2Ω --------------------------------- 1分 ⑶ 由题意：E = BLv -----------------------1分 得 ----------------------------------------1分 ----------------------------------1分 由动能定理得 W = -----------------------------------------1分 --------------------------------------------1分 W = 0.6J-----------------------------------------------------1分 解法二： 设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律： 由图可知 当R = 0时 v = 2 m/s 当R =2Ω时 v′ = 4m/s ---------------------- 2分 解得：m = 0.2kg ----------------------------------------------- 1分 r = 2Ω ------------------------------------------------1分 ⑶ 由题意： -------------------------1分 得 ------------------------------------------ 1分 ------------------------------------ 1分 由动能定理得 --------------------------------------------1分 --------------------------------------------- 1分 W = 0.6J--------------------------------------------- 1分 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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