2012—2013学年（下）高二级第二学段模块考试

物 理

本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试用时90分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、考号填写在答题卡的指定位置内。

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。

4．考生必须保持答题卡纸面清洁，不要折叠、不要弄皱。

第一部分选择题（共44分）

一、单项选择题(每题3分，共24分)

1．自感电动势的大小( )

A．跟通过线圈的电流大小成正比

B．跟线圈中的磁通量变化的大小成正比

C．跟线圈中的电流变化大小成正比

D．跟线圈中的电流变化快慢成正比

2．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有

效值是（ ）

A．3.5A B．
A

C．
A D．5A

3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb，则（ ）

A．线圈中感应电动势每秒增加2V B．线圈中感应电动势每秒减少2V

C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势保持不变

4．演示电磁感应现象的实验装置如图，当电流计中的电流从上面的正接线柱流入时，电流计的指针右偏，下列看到的哪些现象是正确的( )

A．电键S闭合的瞬间，看到电流计的指针左偏

B．电键S闭合后打开的瞬间，看到电流计的指针左偏

C．只要电路中的电流足够大，滑动变阻器无须移动，指针就会发生偏转

D．滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电流计的指针左偏

5．一群处于基态的氢原子受某种单色光照射时，只能发射甲、乙、丙三种单色光，其中甲光的波长最短，丙光的波长最长，则甲、丙这两种单色光的光子能量之比E甲:E丙等于（ ）

A．3︰2 B．6︰1 C．32︰5 D．9︰4

6．三角形导线框abc放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感强度B随时间变化的图像如图所示．t=0时磁感应强度方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，线框的ab边所受安培力随时间变化的图像是如图所示的(力的方向规定向右为正) ( )

7．如图L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、开关S和电池E构成闭合回路．线圈的直流电阻RL
R，开关S开始处于闭合状态，电阻两端电压Uab=U0，在t=tl时刻，断开开关S，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是（ ）

8．如图，EOF和E/O/F/为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E/O/，FO∥F/O/，且EO⊥OF；OO/为∠EOF的角平分线，OO/间的距离为
；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为
的正方形导线框沿OO/方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流
与时间t的关系图线可能正确的是( )

二、双项选择题(每题4分，共20分)

9．对于以下核反应方程，说法正确的是（ ）

①
②

③
④

A．①是发现中子的核反应方程 B．②是核聚变方程

C．③是核裂变方程，其中x=9 D．④是α衰变方程

10．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，ab边与MN平行，则（ ）

A．线框向左平移时，线框中有感应电流

B．线框竖直向上平移时，线框中有感应电流

C．线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流

D．MN中电流突然变化时，线框中有感应电流

11．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（ ）

A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流

B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势

C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d

D．线圈绕P1转动时dc边的电动势大于绕P2转动时dc边的电动势

12．关于光电效应的下列说法，正确的是（ ）

　A．用一定频率的单色光照射几种不同金属表面，若均能发生光电效应，则从不同金属表面逸出的光电子的最大初动能不同

　B．用不同频率的单色光照射同一种金属表面，若均能发生光电效应，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能不同

　C．用一定频率的单色光照射某种金属表面不能发生光电效应，若增加光照射时间，则可能发生光电效应

D．用一定频率的单色光照射某种金属表面不能发生光电效应，若增加光的强度，则可能发生光电效应

13．如图所示R为某种天然放射性元素，R发出的射线沿RO方向射出，虚线框内有垂直于线框平面的匀强磁场，PQ是厚纸板，MN是荧光屏，实验时发现屏上O、A两处有亮斑，下面判断正确的是（ ）

A．磁场方向垂直线框向内，到达O点的是中子

B．磁场方向垂直线框向内，到达A点的是
粒子

C．增强磁场有可能使A处亮斑消失

D．增强磁场有可能在O点之上新增一个亮斑

第二部分非选择题（56分）

三、填充题(每题6分，共24分)

14．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕
轴从图示位置开始匀速转动．①若线圈从图示位置转过
时，线圈中电动势大小为10V，则电动势的最大值为 V②若线圈产生的最大电动势为40V，线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100
rad／s，则线圈由图示位置转过900过程中产生的热量 ，由图示位置转过1800过程中通过线圈截面的电量 。（结果可以为分数形式）

15．如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联 两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30
可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为___ __，流过灯泡b的电流为__ _。

（结果可以为分数形式）

16．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为
，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为
，远轴端为
，如图所示。忽略
到转轴中心线的距离，则
点电势
点电势（填大于、等于或小于），每个叶片产生的感应电动势E= 。

17．太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：
.

①若已知
的质量为m1，
的质量为m2，
的质量为m3，
的质量为m4，则这个反应释放的核能
= .②若已知
H的平均结合能是2.78MeV，
H的平均结合能是1.09MeV，
He的平均结合能是7.03MeV， 则这个反应释放的核能
= MeV。（结果保留三位有效数字）

四、计算题（共32分）

18．（16分）如图所示，质量为m，阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻，导轨平面与水平面成
角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度
，在导体棒上升到最高点的过程中电阻上产生了
的热量，返回过程中，导体棒在到达底端前已经做匀速运动，速度大小为
．导轨电阻不计，重力加速度为g．求：

(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电热；

(2)导体棒上升的最大高度．

(3)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；

19．（16分）如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距
=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω，其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时，质量m=10g、带电量
的小球以某一速度
沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板（g取10m/s2）。求：

（1）小球的速度
；

（2）若使小球在金属板间不偏转，则金属棒ab的速度大小和方向如何；

（3）若要使小球能从金属板间射出，求金属棒ab速度大小的范围.

2012—2013学年（下）高二级第二学段模块考试·物理

答案及说明

一、单项选择题(每题3分，共24分)

1．D

2．D

3． D

4．A

5．C

6．B

7．C

8． B

二、双项选择题(每题4分，共20分)

9．BD

10．AD

11．AD

12．AB

13．BC

三、填充题(每题6分，共24分)

14．①20 ②4J
C

15． 10：3 0.2A

16．小于

17．①
②17.6

四、计算题（共32分）

18．（1）根据能量守恒定律，得
①------------------（4分）

（2）设上升的最大高度为h，由动能定理

②------------------------（2分）

电阻R上产生的热量为
，导体棒与电阻的阻值相等，则整个回路上升过程中产生的热量为2
，
③------------------------（2分）

------------------------（1分）

（3）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：

④--------------------------（2分）

由欧姆定律，得
⑤---------------（1分）

⑥---------------------（1分）

∵棒到达底端前已经做匀速运动

⑦ ------------------------------（1分）

以上方程联立可得
-----------------------------------------（2分）

19．（16分）（1）根据题意，小球在金属板间做平抛运动。水平位移为金属板长L=20cm，竖直位移等于
，根据平抛运动规律

①…………………………（1分）

…②……………（1分）

……………………（1分）

（2）欲使小球不偏转，须小球在金属板间受力平衡，根据题意应使金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，从而使金属板A、C带电，在板间产生匀强电场，小球所受电场力等于小球的重力。

由于小球带负电，电场力向上，所以电场方向向下，A板必须带正电，金属棒ab的a点应为感应电动势的正极，根据右手金属棒ab应向右运动。………………（1分）

设金属棒ab的速度为V1，则：E=BLV1③…………………………（1分）

回路中电流
④…………………………（1分）

金属板A、C间的电压：
⑤…………………（1分）

金属板A、C间的电场
…⑥………………………（1分）

小球受力平衡：
…⑦………………………（1分）

联立以上各式解得：
…………………………（1分）

（3）当金属棒ab的速度增大时，小球所受电场力大于小球的重力，小球将向上做类平抛运动，设金属棒ab的速度达到V2，小球恰沿A金属板右边缘飞出。

根据小球运动的对称性，小球沿A板右边缘飞出和小球沿C板右边缘飞出，其运动加速度相同，故有：
…⑧…………………（3分）

由③④⑤⑥⑧得到：
……………………（2分）

所以若要使小球能射出金属板间，则金属棒ab的速度大小：

（
也给分）…………………………（1分）