七中嘉祥高二下物理半期考试试题上传.docx

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七中嘉祥外国语学校高2013级高二下半期考试试题

物理

出题：

向国兴审阅高二物理组

（考试时间：

90分钟，总分：

110分）

考试范围（电磁感应、交流电、传感器、机械振动、机械波）

一、不定项选择题（本题包括14小题，共56分；全对得4分，选不全得2分）

1．如图所示为置于成都地区的某单摆的共振曲线，则

A．该单摆做受迫振动的周期一定等于2s

B．该单摆的摆长约为1m

C．单摆做简谐运动时的回复力一定不等于合外力

D．单摆悬挂在静止的电梯中自由振动时，若电梯突然自由下落，则单摆必相对于电梯静止

2、做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的

A、频率、振幅都不变B、频率、振幅都改变

C、频率不变、振幅改变D、频率改变、振幅不变

3、如图所示，R3是光敏电阻（光照时电阻变小），当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则

A．a点电势高于b点电势B．a点电势低于b点电势

C．a点电势等于b点电势

D．a点电势和b点电势的大小无法比较

4、如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是

A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变

B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭

C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭

D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭

5、如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是

6、如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合．则

A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝

cosωt

B．线圈中电流的有效值为I＝

C．线圈中电流的有效值为I＝

D．线圈消耗的电功率为P＝

7、如图，面积均为S、匝数均为n、电阻相同的两个线圈，分别放在如图所示的磁场中，甲是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中绕OO′轴匀速转动，周期为T，从图示位置开始计时，乙图中磁场变化规律为B＝B0cos2πt/T，则

A．两线圈中感应电流的变化规律相同

B．在从t=0开始的任意相等时间内通过两线圈横截面的电量相等

C．图示时刻，甲线圈每一条边受到的安培力均最大

D．两线圈中磁通量变化率的最大值均为πB0S/T

8、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，B是原线圈的中心接头，原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R1、R3为定值电阻，R2为NTC型热敏电阻（阻值随温度升高而减小），C为耐压值为70V的电容器，所有电表均为理想电表．下列判断正确的是（　　）

A．当单刀双掷开关与A连接，传感器R2所在处温度升高，A1的示数变大，A2的示数减小

B．当单刀双掷开关与B连接，副线圈两端电压的频率变为25Hz

C．当单刀双掷开关由A→B时，电容器C不会被击穿

D．其他条件不变，单刀双掷开关由A→B时，变压器的输出功率变为原来的0.5倍

9、如图所示，是一将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻（40kΩ）相连的交流电源来等效，心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，以扬声器（可以等效为阻值为8Ω的电阻）与该变压器的次级线圈相连。

等效电源的电压有效值u0＝30V，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比为50∶1，则

A．变压器的初级线圈输入电压为30V

B．变压器的初级线圈输入电压为10V

C．变压器次级线圈输出电压为0.6V

D．变压器次级线圈输出功率为5×10－3W

10、如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。

质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。

某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则下列判断错误的是

A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I＝

B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a＝g－

C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s＝

D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q＝

mv

－

11、图（a）为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象。

下列说法正确的是（　　）

A．在t＝0.10s时，质点Q向y轴正方向运动

B．在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m

D．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cm

12、如图所示，等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L。

现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场。

t＝0时刻恰好位于图示位置（即BC与EF在一条直线上，且C与E重合），规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是（　　）

13、如图所示，空间存在有界磁场I和Ⅱ，其中磁场I上下边界间距为4L，方向垂直纸面向里，大小为B，磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合，磁场Ⅱ的宽度为2L，方向垂直纸面向外，大小也为B．一质量为m，边长为L的金属线框以某一竖直速度v0从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动，线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动，最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动，则

A．线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大

B．线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2>v0

C．线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为

D．线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL

14．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，边长为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，t1时刻线框全部进入磁场。

规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，其中P－t图象为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是（　　）

A　BC　D

二、实验题（共3小题，共18分）

15.（6分）某同学在实验室分别用10分度、20分度和50分度三种游标卡尺测量同一小球的直径，测量情况如下图所示。

由图中读出的该小球的直径分别为cm、cm和

cm。

16、（4分）若将变压器输出的交流信号按图6所示与示波器连接，对示波器调节后，在荧光屏上出现的波形应为下列选项中的（　　）

17、（8分）用单摆测定重力加速度实验中：

（1）除了细线、摆球、铁架台、铁夹、米尺之外，必需的仪器还有________；

（2）为了减小实验误差：

当摆球的直径约为2cm时，比较合适的摆长应选________

A、80cmB、30cmC、10cm

（3）实验中，利用g＝

，求得g，其摆长L和周期T的误差都会使最后结果产生误差，两者相比，________的误差影响较大；

（4）在某次实验中，测得单摆振动50次全振动的时间如图所示，则单摆的周期T＝________s.

七中嘉祥外国语学校高2013级高二下半期考试答题卷

物理

（考试时间：

90分钟，总分：

110分）

班级______________姓名_____________考号______________座位号_________

（密　　　　封　　　　线　　　　内　　　　不　　　　准　　　　答　　　　题）

……………………………………………密…………………………封…………………………线……………………………………………

二、实验题（共3小题，共18分）

15.（6分）cm、cmcm。

16、（4分）（　　）

17、（8分）

（1）________；

（2）________（3）________（4）________.

三、计算题（本大题共3小题，共36分，解答过程中应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有答案不给分）

18、（10分）如下图所示，一列横波的波形如图所示，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图，求：

（1）若2T>t2-t1>T，波速可能为多大？

（T为周期）

（2）若T

19、（12分）如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上。

绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。

以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。

一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1m/s在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好）。

g取10m/s2。

（1）求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8m处电势差UCD；

（2）推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出F－x关系图象；

（3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。

20．（14分）如图所示，da、bc为相距为L的平行导轨（导轨电阻不计）。

a、b间连接一个定值电阻，阻值为R。

长直金属杆可以按任意角θ架在平行导轨上，并以速度v匀速滑动（平移），v的方向与da平行，杆MN每米长的阻值也为R。

整个空间充满匀强磁场，磁感强度的大小为B，方向垂直纸面向里。

求：

（1）定值电阻上消耗的电功率最大时，θ角的值；

（2）杆MN上消耗的电功率最大时，θ角的值。

（要求写出推导过程）

高2013级高二下半期考试物理试题参考答案

一、不定项选择题（本题包括14小题，共56分；全对得4分，选不全得2分）

1．B．2、C、3、A4、BD5、D6、CD7、A．B．8、AC9、BD10、A11、BC12、C13、A．D．14．C

三、实验题（共3小题，共18分）

15.（6分）cm、cmcm。

16、（4分）C

17、（8分）

（1）游标卡尺；

（2）A、（3），周期（4）2.02.

四、计算题（本大题共3小题，共36分，解答过程中应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有答案不给分）

18、（10分）

（1）由图象可知：

若波向右传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=10m，则波速

（3分）

若波向左传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=14m，则波速

（3分）

（2）由图象可知:

波长λ=8m

在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=v△t=3600×0.005m=18m（2分）

则

，所以波向右传播。

（2分）

19、（12分）

（1）金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势

E＝Blv（l＝d），解得E＝1.5V（D点电势高）

当x＝0.8m时，金属杆在导轨间的电势差为零。

设此时杆在导轨外的长度为l外，则

l外＝d－

d、OP＝

，得l外＝1.2m

由楞次定律判断D点电势高，故C、D两端电势差

UCD＝－Bl外v，即UCD＝－0.6V

（2）杆在导轨间的长度l与位置x关系是

l＝

d＝3－

x

对应的电阻Rl为Rl＝

R，电流I＝

杆受的安培力F安＝BIl＝7.5－3.75x

根据平衡条件得F＝F安＋mgsinθ

F＝12.5－3.75x（0≤x≤2）

画出的F－x图象如图所示。

（3）外力F所做的功WF等于F－x图线下所围的面积，即

WF＝

×2J＝17.5J

而杆的重力势能增加量ΔEp＝mg

sinθ

故全过程产生的焦耳热Q＝WF－ΔEp＝7.5J

20．（14分）

解法一：

（1）∵无论θ角多大，电动势E＝BLv不变，且R为定值电阻，所以总电流越大，R上的功率越大

可见MN接入的电阻越小越好，即θ＝

时R上的功率最大

（2）令MN上的电阻为r，∴r＝

R　由PMN＝I2r和I＝

可得

PMN＝

·

　化简得

PMN＝

∵θ∈（0，

]，由均值不等式可知：

（

＋sinθ＋2L）≥4L，当且仅当sinθ＝L即θ＝arcsinL时等号成立，此时0

即当0

当L>1m时，θ＝

　MN上消耗的功率最大。

解法二：

（1）∵无论θ角多大，电动势E＝BLv不变，且R为定值电阻

∴总电流越大，R上的功率越大

∴MN接入的电阻越小越好，即θ＝

时R上的功率最大。

（2）可将固定电阻R视为内阻，MN视为外电阻，这样就变成了E恒定、内阻不变的等效电路。

当0

（推导略）

当L>1m时，θ＝

，MN上消耗的功率最大。