北京市西城区2016-2017学年高二物理下学期期中试题

2016-2017学年下学期高二年级期中考试物理试卷

试卷满分为150分，考试时间为100分钟

I卷

一、选择题（本大题共13小题；每小题5分，共65分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。）

1. 远距离输电时，若输电功率一定，将输电电压提高到原来的n倍，则输电线上的功率损失将变为原来损失量的（ ）

A. n1 B. 21n C. n D. n2

2. 如图所示，下列操作中可使线圈产生感应电流的是（ ）

A. 线圈绕ab轴转动 B. 线圈沿ab轴向下平移

C.线圈沿cd轴向右平移 D. 线圈垂直纸面向外平动

3. 如图所示，磁铁向下运动会在闭合线圈中产生感应电流，以下感应电流方向正确的是（ ）

4. 如图所示，a、b两导体环半径之比为2：1，处于垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度随时间均匀增大。不考虑两环间的相互影响。则两个圆环产生的感应电动势Ea与Eb之比为（ ）

A. Ea：Eb=1：2 B. Ea：Eb=2：1 C. Ea：Eb=1：4 D. Ea：Eb=4：1

5. 磁场垂直穿过金属圆环向里（图1），磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图2所示。E1、E2、E3分别表示Oa、ab、bc三段过程中，金属环中感应电动势的大小，则（ ）

A. E1最大 B. E2最大 C. E2最小 D. E3最大

6. 如图所示，将一个与磁场垂直的正方形单匝线框从匀强磁场中分别以速度v和2v匀速拉出磁场，则两次将线框拉出磁场的过程中（ ）

A. 线框中电流之比为1：2

B. 线框中电流之比为1：4

C. 拉力大小之比为1：2

D. 拉力大小之比为1：4

7. 如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，小灯泡的灯丝电阻为R（可视为不变），电感线圈的自感系数为L、线圈电阻为RL。电路接通达到稳定后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，然后才逐渐熄灭。下列说法正确的是（ ）

A. “闪亮”过程，电流自左向右流过小灯泡

B. “闪亮”过程，电流自右向左流过小灯泡

C. 更换线圈，发现灯更“闪亮”，则线圈电阻RL更大

D. 更换线圈，发现灯更“闪亮”，则线圈电阻RL更小

8. 一电阻不计的线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势瞬时值表达式为e=1010sin100t（V），线圈与10电阻相连，下列说法正确的是（ ）

A. t=0时，线圈平面与中性面垂直

B. t=0时，线圈平面恰好在中性面

C. 电阻消耗的电功率为10 W

D. 电阻消耗的电功率为20 W

9. 如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（ ）

A. 三只灯泡亮度不变

B. 三只灯泡都将变亮

C. a亮度不变，b变亮，c变暗

D. a亮度不变，b变暗，c变亮

10. 如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡L1和L2。导线的等效电阻为R。若变压器原线圈两端的电压保持不变，现将开关S闭合，则下列说法中正确的是（ ）

A. 灯泡L1变暗

B. 灯泡L1变亮

C. 变压器的输入功率减小

D. 变压器的输入功率增大

11. 一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图所示。副线圈所接的电阻是11。则下列说法中正确的是（ ）

A. 原线圈交变电流的频率为0.02Hz

B. 原线圈交变电流的频率为50Hz

C. 流过副线圈的电流是20A

D. 流过副线圈的电流是5A

12. 有关传感器，下列说法正确的是（ ）

A. 干簧管作为磁传感器，经常被用于控制电路的通断

B. 干簧管作为磁传感器，被用于定量测量磁感应强度

C. 光敏电阻可以“感受”光的强弱，光越强，它的电阻越大

D. 光敏电阻可以“感受”光的强弱，光越强，它的电阻越小

13. 如图所示有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个速度vm，则（ ）

A. 如果B增大，vm将变大 B. 如果变大，vm将变大

C. 如果R变大，vm将变大 D. 如果m变小，vm将变大

二、填空题（本大题共2小题，共12分。）

14. 闭合线圈的匝数为n，总电阻为R，在一段时间内穿过线圈的磁通量变化为△，则通过导线某一截面的电荷量为_______。

15. 如图是一交变电压随时间的变化关系，则此交变电压的有效值为__________V。

三、简答题（本大题共2小题，共23分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

16. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=3的电阻，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨的电阻忽略不计，导体棒MN的电阻r=1。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=10m/s，求：

（1）感应电流I的大小；

（2）导体棒两端的电压U；

（3）拉力的功率为多大?

17. 图为一个小型交流发电机的原理示意图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO'转动。线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴OO'匀速转动，（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）从图示位置开始计时，求：

（1）请写出线圈产生的电动势的瞬时值表达式；

（2）求线圈匀速转动过程中交流电压表的示数；

（3）不计摩擦，经过时间t，求外界驱动线圈做的功。

II卷

四、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答得0分。）

18. 如图是一弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）

A. 振动的周期是0.8s

B. 0.1s与0.3s两时刻，振子的速度相同

C. 0.1s与0.3s两时刻，振子的加速度相同

D. 0.2s～0.4s的时间内，振子的动能不断减小

19. 水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……。使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动。此时质点10的加速度（ ）

A. 为零 B. 为最大值

C. 方向向上 D. 方向向下

20. 图1为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质元，Q是平衡位置在x=4cm处的质元。图2为质元Q的振动图像，则（ ）

A. 波的传播方向沿x轴负方向

B. 这列波的传播速度为20cm／s

C. t=0.3s时，质元Q的加速度达到正向最大

D. t=0.3s时，质元P的运动方向沿y轴正方向 21. 如图甲是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，匀速拉出沙漏下方的木板，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。经测量发现OB=O'B'。若拉动木板1和木板2的速度大小分别为v1和v2，则（ ）

A. v1=v2 B. v1=43v2 C. v1=32v2 D. v1=23v2

22. 有关波的现象，下列说法正确的是（ ）

A. 波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射现象

B. 当障碍物的尺寸跟波长相差不多时，能发生明显的衍射现象

C. 在干涉现象中，振动加强点的位移始终最大

D. 在干涉现象中，振动加强点的位移可以为0

23. 如图甲所示，ab、cd为两根放置在同一水平面内且相互平行的金属轨道，相距L，右端连接一个阻值为R的定值电阻，轨道上放有一根导体棒MN，垂直两轨道且与两轨道接触良好，导体棒MN及轨道的电阻均可忽略不计。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导体棒MN在外力作用下以图中虚线所示范围的中心位置为平衡位置做简谐运动，其振动周期为T，振幅为A，在t=0时刻恰好通过平衡位置，速度大小为v0，其简谐运动的速度v随时间t按余弦规律变化，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）

A. 回路中电动势的瞬时值为BLv0、sinT2t

B. 在0～4T内，电动势的平均值为TBLA4

C. 通过导体棒MN中电流的有效值为RBLv02

D. 导体棒MN中产生交流电的功率为RvLB22022

24. 两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直平行放置，导轨的上端接有电阻。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，如图所示。让金属杆从图中A位置以初速度v0沿导轨向上运动，金属杆运动至图中虚线B位置，速度减为0，然后下落，回到初始位置A时速度为v，金属杆运动过程中与导轨始终接触良好。关于上述情景，下列说法中正确的是（ ）

A. 上升过程中金属杆的加速度逐渐增小

B. 上升过程的时间比下降过程的时间短

C. 上升过程中安培力的冲量比下降过程中的冲量大

D. 上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多

五、计算题（本大题共3小题，共29分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

25. 一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示。在t=0.2s时刻的波形如图中虚线所示。求：