2015年湖北名校高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

时间:2016-02-14 作者:佚名 试题来源:网络

2015年湖北名校高二上学期期末考试物理试卷(含答案)

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文章来源
莲山 课件 w ww.5 Y
K J.CO
M

宜昌市一中2015年秋季高二年级期末考试
物理试卷
  满分:110分       考试时间:90分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题为单选题;9~12小题为多选题,全对得4分,选对但不选全得2分,选错或不选得0分)
1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述不符合史实的是(  )
A.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
C.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系
D.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子环流假说
2.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
3.如图所示,将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为:u=2202sin 100πt(V)的交流电源上,在副线圈两端并联接入规格为“22 V 22 W”的灯泡10个,灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计,下列说法正确的是(  )
A.变压器原、副线圈匝数比为102∶1    
B.电流表示数为10A
C.电流表示数为1A                     
D.副线圈中电流的频率为5Hz
4.如图,当滑动变阻器的滑动头向左滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为(  )
A.都变亮               
B.都变暗   
C.A灯变亮,B灯变暗    
D.A灯变暗,B灯变亮
5.如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则(  )
A.在电路甲中,断开S,A将立即熄灭
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗

6.如图,相距为d的平行金属板M、N的上方有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。质量为m、电荷量为q的带正电粒子紧靠M板的P处由静止释放,粒子经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°,粒子重力不计,则平行金属板间匀强电场的电场强度大小为(  )
A.3B2R2q2md      B.B2R2q2md      C.3B2R2qmd         D.3B2R2q2md
7.如图所示,一均匀带电荷量+Q的细棍,在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、d三点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(  )
A.kQ+qR2       B.k9Q+q9R2       C.k10q9R2       D.k3QR2
8.电荷量为+q、质量为m的滑块和电荷量为-q、质量为m的滑块同时从完全相同的光滑斜面上由静止开始下滑,设斜面足够长,斜面倾角为θ,在斜面上加如图所示的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,关于滑块下滑过程中的运动和受力情况,下面说法中不正确的是(不计滑块的相互作用)(  )
A.两个滑块先都做匀加速直线运动,经过一段时间,+q会离开斜面
B.两个滑块先都做匀加速直线运动,经过一段时间,-q会离开斜面
C.当其中一个滑块刚好离开斜面时,另一滑块对斜面的压力为2mgcosθ
D.两滑块运动过程中,机械能均守恒
9.如图所示的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子从M点运动到N点的轨迹.可以判定(  )
A.粒子带负电
B.M点的电势高于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
10.如图所示,t=0时圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场,磁感应强度随时间变化如图,则下列说法正确的是(  )
A.0-1s内线圈的磁通量不断增大                   B.第4s末的感应电动势为0
C.0-1s内与2-4s内的感应电流相等                D.0-1s内感应电流方向为顺时针                   
11.如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则(  )
A.返回到底端时的速度大小为v0
B.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于12mv20
C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于12mv20-mgh                 
D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同
12.光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场 ,宽度为2 ,一边长为 、电阻为 .用同种材料做成的正方形线框以初速度 从左侧冲进磁场区域,俯视图如图所示,当线框完全离开磁场时速度恰好为零.以 边刚进入磁场时为时间和位移的零点,用 表示线框速度(以右为正方向), 表示回路中的感应电流(以逆时针方向为正, 表示零时刻回路的感应电流), 表示 、 两点间的电压, 表示 边所受的安培力(向左为正, 表示零时刻 边所受的安培力).则关于以上四个物理量对时间 或对位移 的图象中正确的是(    )
二、实验题(每空2分,共16分)
13.(1)将内阻为r=30 Ω,满偏电流为1 mA的电流表改装为量程为0~3 V的电压表,需要串联阻值为________Ω的电阻.两个电压表由相同的电流表改装而成,量程分别为0~3 V和0~15 V,改装后两个电压表内阻之比为______.
(2)用游标尺测量某钢球的直径,游标上有20格刻度,读数如右图所示,钢球直径D=_________cm.
14.某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω;电压表(量程0~3 V,内阻3 kΩ),电流表(量程0~0.6 A,内阻1.0 Ω)定值电阻R0=0.5 Ω,滑动变阻器有R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)和R2(最大阻值100 Ω,额定电流0.1 A)各一只。

(1)实验中滑动变阻器应选用________。(选填“R1”或“R2”)
(2)根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路。
(3)实验过程中电压表的某一次偏转如图丁所示,其读数为________V.
(4)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的电压与电流关系图象,根据图象求出的电源电动势E=______V,内阻r=_____Ω.(结果均保留三位有效数字)
三、计算题(共4小题,共46分)
15.(9分)如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,物体A重20 N,不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)电动机输入功率和输出功率各是多少?
(3)这台电动机的机械效率是多少?

16.(10分)如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5 m,金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8 m,整个闭合回路的电阻为R=0.2 Ω,磁感应强度为B0=1 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路.ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04 kg的物体,不计一切摩擦,现使磁场以ΔBΔt=0.2 T/s的变化率均匀地增大.求:
(1) 闭合回路里感应电动势的大小及电流的方向.
(2)物体刚好离开地面的时间(g取10 m/s2).

17.(13分)如图所示,上、下边界均水平的区域宽为L=0.1m,内有磁感应强度大小为B=10T,方向水平向内的匀强磁场.一边长也为L,质量为m=0.1kg,电阻为R=1Ω的匀质正方形线框,通过滑轮装置与另一质量为M=0.14kg的物体连接.线框从磁场下方h处静止释放,当线框cd边进入磁场一段时间后(cd边仍在磁场中),开始匀速运动经过磁场区域.从线框进入磁场到其恰达到匀速时,流过线框导线横截面的电荷量q=0.04C,线框中产生的热量Q=0.032J.已知线框上升途中线框平面始终与磁场方向垂直,ab边始终与边界平行,不计运动过程中受到的空气阻力,g=10m/s2.求:(1)线框匀速运动时的速度v;
(2)线框匀速运动的时间t;  (3)线框释放处cd边距离磁场下边界的高度h.

18.(14分)如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E. 一质量为 、带电量为 的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
宜昌市一中2015年秋季高二年级期末考试
物理答案
一、选择题
1~8  B、B、C、D、D、A、C、B
9~12 BD、AD、BC、CD
二、实验题
13.(1) 2970 1∶5
(2)0.950或0.955
14.(1)R1  (2)如图 (3)1.29——1.31V (4)1.46——1.48,   0.417——0.444.
 
三、计算题
15.解析:(1)根据焦耳定律,热功率为:PQ=I2r=12×1 W=1 W              (3分).
(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P入=IU=1×5 W=5 W(2分)
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P出=P入-PQ=5 W-1 W=4 W.(2分)
(3)机械效率η=P出/P入=80%.(2分)
答案:(1)1 W  (2)5 W  4 W  (3)80%
 
16.(1)由法拉第电磁感应定律得
E=Δt(ΔΦ)=SΔt(ΔB)=0.08 V.               3分
由楞次定律可以判断,电流方向adcba,    2分
(2)物体刚好离开地面时,其受到的拉力F=mg
而拉力F又等于棒所受的安培力,即
mg=F安=BIL1                  2分
其中B=B0+Δt(ΔB)t         2分
I=R(E)
解得t=5 s.              1分
 
17.(1)当线框匀速运动时
对线框由法拉第电磁感应定律 E=Blv,I=E/R ,F=BIL   1分
对线框FT=F+mg      1分
对物体 FT=Mg       1分
       解得v=0.4m/s    1分
(2)从线框进入磁场到其恰达匀速过程,由法拉第电磁感应定律
 ,                ……1分
由电流定义得            ………1分
得x=0.04m                                …1分
线框一直匀速到ab边离开磁场
              ………1分
(3)对线框与物体组成的系统由能量守恒定律
        …3分
解得h=0.088m                 …………2分
 
18.解:(1)(5分)设粒子在电场中运动的时间为 ,加速度的大小为a,粒子的初速度为 ,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为 ,速度与x轴正方向间的夹角为 ,由牛顿第二定律得
                               1
由运动学公式得
                               2
                            5
                              6
联立123456式得
                             7
                                 8
(2)(5分)设粒子做圆周运动的半径为 ,粒子在第一象限的运动轨迹如图所示, 为圆心,由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形,得
                              9
由牛顿第二定律得
                             10
联立7910式得                11
(3)(4分)设粒子做圆周运动的半径为 ,由几何分析(粒子运动的轨迹如图所示, 、 是粒子做圆周运动的圆心,Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点,连接 、 ,由几何关系知, 和 均为矩形,进而知FQ、GH均为直径,QFGH也是矩形,又FH⊥GQ,可知QFGH是正方形,△QOG为等腰直角三角形)可知,粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆,得
                        12
粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得
                     13
设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t,则有
                 14
联立7121314得
                     15

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