高二物理下学期期中试题29

2016－2017学年下学期高二物理期中考试卷（考试时间：90分钟 总分：100分）一、选择题（本题共40分。

第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分。

第9～12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．如图所示是日光灯的电路图，日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成．关于日光灯的原理，下列说法不正确的是（ ）A ．日光灯启动，利用了镇流器中线圈的自感现象B ．日光灯正常发光时，镇流器起着降压限流的作用C ．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯仍能正常工作D ．日光灯正常发光后取下启动器，日光灯不能正常工作2．图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（ ）A ．图1表示交流电，图2表示直流电B ．两种电压的有效值相等C ．图1所示电压的瞬时值表达式为u ＝311sin100πt VD ．图1所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的1103．水平放置的金属框架cdef 处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab 处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab 始终保持静止，则（ ）A ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力也增大B ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力也不变C ．ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力增大D ．ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力不变4．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于（ ）A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，输出端电阻R ＝50 Ω，把原线圈接入“220 V，50 Hz”的正弦交流电时(电表为理想电表) （ ）A ．当X 为电流表时，若电阻R 增大，则原线圈中的电流将增大B ．当X 为电流表时，电压表V 的示数为22 VC ．当X 为电流表时，电流表的示数为0.44 2 AD ．当X 为二极管时，电压表V 的示数为11 V6．如图所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上。

当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 。

已知bc 边的长度为l 。

下列判断正确的是（ ）A ．U a ＞U c ，金属框中无电流B ．U b ＞U c ，金属框中电流方向沿a —b —c —aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流 D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a —c —b —a 7．如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U ，额定功率均为P ，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n 1∶n 2和电源电压U 1分别为（ ）A ．1∶2 2UB ．1∶2 4UC ．2∶1 4UD ．2∶1 2U8．如图所示，质量为M 、长为L 的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为M 的物块（视为质点）以一定的初速度从左端冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上后在木板上最多能滑行的距离为（ ）A ．LB ．3L /4C ．L /4D ．L /29．如图所示，A 、B 是相同的白炽灯，L 是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是（ ）A ．闭合开关S 时，A 、B 灯同时亮，且达到正常B ．闭合开关S 时，B 灯比A 灯先亮，最后一样亮C ．闭合开关S 时，A 灯比B 灯先亮，最后一样亮D ．断开开关S 时，A 灯与B 灯同时慢慢熄灭10．如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L 为电感线圈、C 为电容器、R 为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是（ ）A ．副线圈两端电压的有效值均为216 VB ．副线圈两端电压的有效值均为6 VC ．灯泡Ⅱ变亮D ．灯泡Ⅲ变亮11．如图（a ）所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd 相连，导线框内有一小金属圆环L ，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B 随时间按图（b ）所示规律变化时（ ）A ．在t 1～t 2时间内，L 有收缩趋势B ．在t 2～t 3时间内，L 有扩张趋势C ．在t 2～t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D ．在t 3～t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流12．如图所示，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，t 1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 ，线框磁通量的变化率为ΔΦΔt，通过导体横截面的电荷量为q ，则这些量随时间变化的关系正确的是（其中P－t 图象为抛物线） （ ）二、实验探究题（每空3分,共18分）13．某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．电路如图所示，图中仪器还不完整，请完成以下问题：（1）图中的甲还需要放入的元件是 ______ ．A．二极管 B．光敏电阻C．NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）D．PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往 ______ （填“左”或“右”）移动一点．14．碰撞的恢复系数的定义为e＝|v2－v1||v20－v10|，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e＝1，非弹性碰撞的恢复系数e<1．某同学借用“验证动量守恒定律”的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2．实验步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O．第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上的S点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心P就是小球落点的平均位置．第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1仍从S点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．在上述实验中：（1）直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．可以通过测量________，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程（２）本实验中小球1的质量与小球2的质量大小应满足的关系（）A．m1> m2 B．m1< m2 C．m1 =m2 D．m1≤ m2（3）不放小球2，小球1落地点P距O点的距离OP与实验中所用的小球质量是否有关？_________ （填“有关”或“无关”）．（4）用题中的测量量计算碰撞恢复系数的表达式e＝__________________．三．计算题（共4小题，16题8分，17题10分，18题11分，19题13分，共42分，解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）15．一质量为1kg的A小球静止在光滑水平面上，另一质量为0.5kg的B小球以2m/s 的速C度和静止的A小球正碰，碰后B小球以0.2m/s的速度被反向弹回，仍在原来的直线上运动．求：（1）原静止的A小球碰后的速度大小是多大？（2）若AB碰撞时间为0.1s，则A球对B球的平均作用力的大小？16．如图甲所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积S1＝0.4 m2，电阻r＝1 Ω．在线圈中2垂直线圈平面（指向纸外）的匀存在面积S强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，R＝2 Ω的电阻和圆形线圈相连接．求：（1）圆形线圈中产生的感应电动势E的大小．（2）电阻R两端的电压．a、b端的电势哪端较高？（3）2～4s时间内通过电阻R的电量．17．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V．（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；（2）如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以安装“220 V 40 W”的电灯多少盏？18．如右图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a 和b 放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ 以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a 棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力，使a 棒沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b 棒恰好静止．当a 棒运动到磁场的上边界PQ 处时，撤去拉力，a 棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动，a 棒滑回PQ 前b 棒已滑离导轨．已知a 棒、b 棒和定值电阻的阻值均为R ，b 棒的质量为m ，恒定拉力与b 棒的质量大小关系为：恒定拉力=72mg sin θ，重力加速度为g ，导轨电阻不计．求： （1）a 棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a 棒中的电流I a 与b 棒中的电流I b 之比；（2）a 棒质量m a ；（3）a 棒滑回PQ 刚进入磁场向下运动时所受的安培力F A ′ 的大小，并判断a 棒在磁场中向下运动时做什么运动？2016－2017学年期中考试高二物理答案一、选择题（本题共40分。

第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分。

第9～12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．D 2．C 3．C 4．A 5．B 6．C 7．C 8．D. 9．CD 10．BD 11．AD 12．BD二、实验探究题（每空3分,共18分）13．（1）C ，（2）右14．（１）C （２）A （３）无关 （４） e ＝ON －OM OP三．计算题（共4小题，15题8分，16题10分，17题11分，18题13分，共42分，解答要写出主要的运算过程和必要的文字说明）15．解：（1）取碰撞前B 的速度方向为正方向．由动量守恒定律得： m B v 0= m A v A －m B v B 可得：v A =1.1m /s （４分）（2）以B 球为研究对象，根据动量定理得：Ft =－m B v B －m B v 0 解得：F =－11N ，大小为11N ． （４分）16．解（1）穿过圆形线圈的磁通量发生变化产生的感应电动势为V S tB n E 5.42=∆∆= （3分） （2）当电阻R 与题图甲中的导轨相连接时，通过电阻R 的电流rR E I +=.电阻R 两端的电压U ＝IR ＝3 V. （3分） a 端的电势较高， （1分）（３） E ＝n ΔΦΔt ，2BS ∆=∆ϕ， I ＝E R ＋r，q ＝I Δt 解得：q ＝3 C. 或直接用第二步中的电流求电荷量q ＝I Δt 解得：q ＝3 C. （3分）17．解（1）因为P 损＝I 22R 线所以I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A （2分） I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A （1分） 则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110（1分） U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10)V＝4800 V （2分）则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011. （1分） （2）设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4 （1分） 其中P 4＝(n ×40＋60×103)W （1分） P 3＝(100－4)kW ＝96 kW （1分） 所以n ＝900 （1分）18．解（1）a 棒沿导轨向上运动时，a 棒、b 棒及电阻R 中的电流分别为I a 、I b 、I R ，有I R R ＝I b R b I a ＝I R ＋I b 由①②解得12=b a I I （3分） （2）对b 棒静止有：I b LB ＝mg sin θ （2分） 对a 棒匀速有：F ＝I a LB ＋m a g sin θ （2分） 又12=b a I I 解得m a ＝32m （1分） （３）由于a 棒在PQ 上方滑动过程中机械能守恒，因而a 棒在磁场中向上滑动的速度v 1大小与在刚回到磁场的速度v 2大小相等，即v 1＝v 2＝v （1分）设磁场的磁感应强度为B ，导体棒长为L .a 棒在磁场中运动时产生的感应电动势为 E ＝BLv 当a 棒沿斜面向上运动时23RE I a = （1分）F ＝I a LB ＋m a g sin θ 所以 F A ＝I a LB ＝θsin 2mg 当a 棒滑回PQ 刚进入磁场向下运动时，a 棒中的电流为I ′a ，则I ′a ＝E2R （1分） F A ′＝I ′a LB ＝θsin 23mg （1分） 因为F A ′＝m a g sin θ 所以a 棒返回磁场又恰能沿导轨匀速向下运动． （1分）。