吉林省延边二中学年高二下学期期中考试物理试题 Word版含答案.docx
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吉林省延边二中学年高二下学期期中考试物理试题Word版含答案
延边二中2014～2015学年度第二学期期中考试
高二物理试卷
试卷说明：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题12小题）和第Ⅱ卷（非选择题6题）两部分，试卷共8页，三大题，18小题，附加题计入总分。
第Ⅰ卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号、考试科目涂写在答题卡上。
2.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，再选涂其他答案标号。
不涂到答题卡上不得分。
一、选择题（每题4分，共48分，其中第1—8小题为单选题，9—12小题为多选题，多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分）
１．一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（ ）
Ａ．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大
Ｂ．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
Ｃ．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
Ｄ．增大洗衣机正常工作时的频率，洗衣机振动更加越剧烈
2．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期为2s，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图象如图所示，由图可知（ ）
A．t＝1.25s时振子的加速度为正，速度为正
B．t＝1.7s时振子的加速度为负，速度为负
C．t＝1.0s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t＝1.5s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
3．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。
下列说法正确的是（）
A．S闭合瞬间，A先亮
B．S闭合瞬间，A、B同时亮
C．S断开瞬间，B逐渐熄灭
D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
4．如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为（ ）
A．1HzB．1.25HzC．2HzD．2.5Hz
5．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化。
与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。
在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20
sin100πt（V），则交流电压表示数为（）
A．10VB．20VC．15VD．14.1V
6.图中的变压器为理想变压器，原线圈匝数
与副线圈匝数
之比为10:
1，变压器的原线圈接如图所示的正弦式交流电，电阻
和电容器
连接成如图所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8V，电压表为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（）
A．电压表的读数约为10V
B．电流表的读数为0.05A
C．电阻
上消耗的功率为2.5W
D．若闭合开关S，电容器会被击穿
7．如图所示，平放在水平面的铁芯上分别绕有线圈L1、L2，每个线圈各接有两条光滑的平行金属导轨，金属棒MN、PQ均垂直于导轨放置,MN棒可自由移动而PQ棒固定。
MN所在轨道之间有竖直向上的匀强磁场B1,PQ棒所在轨道之间有沿竖直方向的变化磁场B2，规定竖直向上为B2的正方向。
当B2变化时，MN在磁场B1的作用下向右运动，则B2随时间变化的B2-t图象可能是下图中的（）
8．如图所示，导体棒
两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷分别与两导线c、d相接，c、d两导线的端点分别接在匝数比n1:
n2=10：
1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒
长为L（电阻不计），绕与
平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO'以角速度ω匀速转动.如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则（）
A.变阻器上消耗的功率为P=10I2R
B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR
C.取
在环的最低端时t=0，则棒
ab中感应电流的表达式是
=
Isinωt
D.
沿环转动过程中受到的最大安培力F=
BIL
9．普通交流电流表和交流电压表不能直接接在高压输电线路上测电流和电压，通常要通过互感器来连接，现在在图示高压电路输入端已接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1：
200和200：
1，图中甲、乙表示电压表或电流表，已知电路中电压表的读数为11V，电流表的读数为1A，则（）
A．甲电表是电压表，乙电表是电流表
B．甲电表是电流表，乙电表是电压表
C．图示高压输送电路输电线的总电阻是11Ω
D．图示高压输送电路输入的总功率为440kW
10．如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。
如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差
随时间变
化的图象正确的是（）
11．如图所示，在O点悬一根细长直杆，杆上穿着一个弹性小球A，用长为l的细线系着另一个小球B，上端也固定在O点，将B拉开，使细线偏离竖直方向一个小角度，将A停在距O点
处，同时释放，若B第一次回到平衡位置时与A正好相碰（g取10m/s2，π2取10），则（ ）
A．A球与细杆之间没有摩擦力
B．A球的加速度等于4m/s2
C．A球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍
D．A球受的摩擦力等于其重力的0.4倍
12．如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量均为m，电阻都为R，与导轨间的动摩擦因数都为μ的相同金属棒MN、EF垂直放在导轨上。
现在给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，若重力加速度为g，导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
则下列说法正确的是（）
A．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为t＝
B．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则此过程中流过电阻R的电荷量为q=
C．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则金属棒EF开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为P＝（ma＋μmg）aT
D．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动的过程中，两金属棒的发热量相等
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色中性笔将答案写在答题纸上，直接答在试卷上不得分。
2．计算题要有必要的文字表述及计算公式，只写结果不得分。
二、实验题（13题6分，14题12分，共18分）
13．某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
①用螺旋测微器测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为cm。
某小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中如果测得g值偏大，原因可能是（）
A．把摆线长与小球直径之和做为摆长
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过早按下
D．实验中误将49次全振动次数记为50次
14．待测电阻Rx的阻值约为20
，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：
A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10
）
B．电流表A2（量程20mA，内阻r2＝30
）
C．电压表V（量程15V，内阻约为3000
）
D．定值电阻R0＝100
E．滑动变阻器R1，最大阻值为5
，额定电流为1.0A
F．滑动变阻器R2，最大阻值为50
，额定电流为0.5A
G．电源E，电动势E＝4V（内阻不计）
H．电键S及导线若干
（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的
，
请从所给的器材中选择合适的实验器材_______________________
（均用器材前对应的序号字母填写）；
（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并
标明元件符号；
（3）待测电阻的表达式为Rx＝________________，式中各符号的物理意义为
______________________________________________________________。
三．计算题：
（共34分）
15．（8分）如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。
当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，求：
①物体对弹簧的最小弹力是多大？
②要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？
16．（12分）如图，ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
现对金属棒施加一水平向右的拉力F，且保持拉力的功率恒为P=18W，使棒从静止开始向右运动。
（1）则金属棒达到的稳定速度v1是多少？
（2）金属棒从开始运动到速度v2=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？
17．（14分）如图所示，一个矩形线圈的ab、cd边长为L1，ad、bc边长为L2，线圈的匝数为N，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，并以OO’为中轴做匀速圆周运动，（OO’与磁场方向垂直，线圈电阻不计），线圈转动的角速度为ω，设转动从中性面开始计时，请回答下列问题：
（1）写出该线圈产生交流电的电动势随时间变化的表达式。
（2）将线圈产生的交流电通入电阻为R的电动机时，形成的电流有效值为I，请计算该电动机的输出的机械功率（其它损耗不计）。
（3）用此电动机将竖直固定的光滑U型金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉，已知导体棒的质量为m，U型金属框架宽为L且足够长，内有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，导体棒上升高度为h时，经历的时间为t，且此时导体棒刚开始匀速上升且速度为v0，棒有效电阻为R0，金属框架的总电阻不计，棒与金属框架接触良好，求t时间内导体棒与金属框架产生的焦耳热。
18．附加题（共15分，计入总分）
如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。
在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m。
导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。
现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。
（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：
（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；
（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；
（3）M、N两点之间的距离。
延边二中2014～2015学年度第二学期期中考试
高二物理试卷答案
1
2
3
4
5
6
A
C
D
B
D
C
7
8
9
10
11
12
D
D
BD
BD
BC
AB
13、
（1）0.1703—0.1705
（2）AD
14、
（1）ABDEGH（凡是选C项的一律0分）-----------（3分）
（2）-----------（3分）
补充说明：
控制电路采用分压式和限流式均给分，但分压式电路滑动变阻器应使用R1，限流式电路滑动变阻器应使用R2
（3）
-----------（3分）
其中I1、I2分别为A1和A2表示数，R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值。
-----------（3分，）；
15、
试题分析：
（1）当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，此刻应该是在最低处，根据受力分析知道，此刻受力为弹力、重力，即
，方向向上。
此刻合外力F=kA=0.5mg即根据简谐振动的特点，在最高点的加速度应为0.5g，方向向下。
所以
，所以F=0.5mg，且为支持力。
（2）要使物体不能离开弹簧，则在最高点弹力为零，加速度为g，方向向下，根据对称性，在最低处的加速度也为g，方向向上，此刻弹力为kx=2mg，此刻合外力为F=mg，因此此刻的振幅为2A。
16、解：
（1）E=BLV
I=E/R
F安=BIL
速度稳定时，F=F安
PF=PF安=Fv=B2L2v2/R
PF=18W
∴v2=3m/s
（3）由动能定理得：
Pt+W安=1/2mv2
W安=-Q=-8.6J
∴t=0.5s
17．
【解析】
（1）
∴Em=NBL1L2ω即：
e=Emsinωt
e=NBL1L2ωsinωt
（2）次电流通过电动机时，输入的功率
由能量守恒知：
P入=PQ＋P（P为机械功率）
∴P=
－I2R
（3）对上升h应用动能定理：
Pt－W－mgh=
mv02－0
Q=W=Pt－mgh－
mv02
Q=（
－I2R）t－mgh－
mv02
18、
（1）
（2）1.2J（3）
【解析】
试题分析：
（1）由题意知
，当b在磁场中运动的过程中，a与电阻R并联，然后与b串联，故a、b中电流
，再根据Q=I2Rt，可求产生的热量之比
（2）设整个过程中装置上产生的热量为Q，由
，可解得Q=1.2J
（3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=7.5Ω
b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=5Ω
由
和
，可得
又由
，解得
，
M、N两点之间的距离
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