还剩8页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
武汉二中2016——2017学年上学期高二年级期中考试物理试卷试卷满分110分
一、选择题本题共10小题,每小题5分共50分;在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分1.下列叙述正确的是()A.感应电动势属于用比值法定义物理量B.法拉第提出了场的概念,还第一次采用了画电场线的方法描述电场,并且总结出了法拉第电磁感应定律C.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.由T(特斯拉)、m(米)、Ω(欧姆)、s(秒)组合成的单位与电流的单位A(安培)等效2.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D
1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关对于这个电路,下列说法中错误的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D
1、D2的电流大小相等 B.刚闭合开关S的瞬间,通过D
1、D2的电流大小不相等 C.闭合开关S待电路达到稳定,D1熄灭,D2比原来更亮 D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭3.一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=0和x2=1m处两质点a、b的振动图象如图a、b所示,该波的波长λ1m则下列说法中正确的是() A.该波的频率为
0.04Hz B.该波的周期为4sC.该波的波长一定为4mD.该波的传播速度可能为100m/s4.如图甲所示,一匝数N=
10、总电阻R=
7.5Ω、长L1=
0.4m、宽L2=
0.2m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上,线框的bc边正好过半径r=
0.1m的圆形磁场的竖直直径,线框的左半部分在垂直线框平面向上的匀强磁场区域内,磁感应强度B0=1T,圆形磁场的磁感应强度B垂直线框平面向下,大小随时间均匀增大,如图乙所示,已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=
1.2N,取π≈3,则()A.t=0时刻穿过线框的磁通量大小为
0.07WbB.线框静止时,线框中的感应电流为
0.2AC.线框静止时,ad边所受安培力水平向左,大小为
0.8ND.经时间t=
0.4s,线框开始滑动5.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()6.理想变压器原线圈接恒压交流电源,副线圈接如图所示电路,定值电阻R
1、R3的阻值均为R,滑动变阻器R2总阻值为2R,在滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点过程中,下列说法正确的是()A.变压器输出电压先增大后减小B.电阻R1上电压先增大后减小C.变压器输入功率先增大后减小D.电阻R3上电流一直减小7.(多选)如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板.现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,之后在斜面上做简谐运动,在简谐运动过程中,物体B对C的最小弹力为,则()A.简谐运动的振幅为B.简谐运动的振幅为C.B对C的最大弹力为D.B对C的最大弹力为8.(多选)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过/6时的感应电流为I,下列说法正确的是()A.线框中感应电流的有效值为2IB.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IR/ωC.从中性面开始转过/2的过程中,通过导线横截面的电荷量为2I/ωD.线框转一周的过程中,产生的热量为8RI2/ω9.(多选)空间中有一磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场,等腰直角三角形OAC在水平面内,∠AOC=90°,OA=L,D为AC中点,如图所示粒子a以沿AO方向的速度v0从A点射入磁场,恰好能经过C点,粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场,恰好能经过D点已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q,粒子重力及粒子间的相互作用均忽略,则下列说法中正确的是() A.粒子a带负电,粒子b带正电 B.粒子a从A点运动到C点的时间为 C.粒子b的速度大小为2v0 D.要使粒子b从O点射入后的运动轨迹能与AC相切,只需将其速度大小变为(-1)v010.多选如图xoy平面为光滑水平面,现有一长为d宽为L的线框MNPQ在外力F作用下,沿正x轴方向以速度v做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度B=B0cosx(式中B0为已知量),规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻为Rt=0时刻MN边恰好在y轴处,则下列说法正确的是()A.外力F为恒力B.t=0时,外力大小C.通过线圈的瞬时电流D.经过t=,线圈中产生的电热Q=
2、实验题(本题共2小题,共14分)11.(6分)某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于10°,在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长从悬点到摆球的最上端为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d读数如图 1该单摆在摆动过程中的周期表达式为T=________; 2从图可知,摆球的直径为d=________mm;3用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=________; 4实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的________ A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 B.把n次摆动的时间误记为n+1次摆动的时间 C.以摆线长做为摆长来计算 D.以摆线长与摆球的直径之和做为摆长来计算12.8分某实验小组测定水果电池的电动势和内电阻,所用的器材有水果电池E电动势约为1V;电流表A量程10mA,内阻约为几欧;电压表V量程1V,内阻RV=3kΩ;滑动变阻器Rp最大阻值200Ω;电阻箱R最大阻值9999Ω;开关S,导线若干
(1)该实验小组设计了如图1所示的电路,实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数及变化均很小,且电压表的示数变化很小,分析其原因是
(2)该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路,实验步骤如下第一步闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,并计算出对应的与的值第二步以为纵坐标,为横坐标,作出-图线(用直线拟合)第三步求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b请回答下列问题ⅰ、实验得到的部分数据如下表所示,其中当电阻箱的电阻R=2000Ω时电压表的示数如图3所示读出数据,完成下表答
① ,
② R/Ω900060005000400030002000R-1/10-4Ω-
11.
111.
672.
002.
503.
335.00U/V
0.
530.
500.
480.
460.43
①U-1/V-
11.
92.
02.
12.
22.3
②ⅱ、若根据-图线求得直线的斜率k=
2.0×103Ω/V,截距,则该水果电池的电动势E= V,内阻r= Ω
三、分析计算题(本题共4小题,共46分分析解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.8分如图所示,“”型框置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,“”型框的三条边的长度均为L,电阻均为r,a、b两端连接阻值为R的电阻“”型框绕轴ab以角速度ω逆时针(从上往下看)匀速转动,t=0时刻经过图示位置规定回路中方向为电流的正方向,求
(1)通过电阻R的感应电流的表达式;
(2)当时,通过电阻R的感应电流的大小和方向
14.12分劲度系数为k的轻弹簧上端固定,下端拴小物块A和B,A的质量为m,某时刻剪断AB间的细绳,A开始做简谐运动运动到最高点时,弹簧的弹力大小为
0.4mg(g为重力加速度,A做简谐运动时周期为)求⑴A做简谐运动的振幅大小;⑵当A运动到最低点时,A对弹簧弹力F的大小和方向;⑶若当A运动到最低点时B恰好落到地面,求B开始下落时距地面的高度
15.(12分)如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于Oxy平面向里在极板P上方沿y轴方向放置一荧光屏位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子,在0~8t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t
0、B为已知量(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求粒子的初速度v0及电压U0的大小
(2)求t0/2时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径及时间
(3)何时进入两板间的带电粒子打在荧光屏的位置最高,求此位置距上极板P的距离16.14分如图所示,足够长的U型金属框架放置在绝缘斜面上,斜面倾角30°,框架的宽度l=
1.0m、质量M=
1.0kg导体棒垂直放在框架上,且可以无摩擦的运动设不同质量的导体棒放置时,框架与斜面间的最大静摩擦力均为导体棒电阻R=
0.02Ω,其余电阻一切不计边界相距的两个范围足够大的磁场Ⅰ、Ⅱ,方向相反且均垂直于金属框架,磁感应强度均为导体棒从静止开始释放沿框架向下运动,当导体棒运动到即将离开Ⅰ区域时,框架与斜面间摩擦力第一次达到最大值;导体棒继续运动,当它刚刚进入Ⅱ区域时,框架与斜面间摩擦力第二次达到最大值求
(1)磁场Ⅰ、Ⅱ边界间的距离;
(2)欲使框架一直静止不动,导体棒的质量应该满足的条件;
(3)质量为
1.6kg的导体棒在运动的全过程中,金属框架受到的最小摩擦力武汉二中2016——2017学年上学期高二年级期末考试物理参考答案及评分标准
一、选择题本题共10小题,每小题5分共50分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分12345678910DBDDCDBDBCBDBCD
二、实验题(本题共2小题,共14分)11.(共6分)1 (1分)
25.980(1分)3 (2分) 4BD2分 12.(共8分)
(1)电池的内阻很大2分
(2)ⅰ、
①
0.371分
②
2.71分ⅱ、
1.02分20002分
三、分析计算题(本题共4小题,共46分分析解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.8分解
(1)回路感应电动势的最大值1分回路电流的最大值1分回路电流的瞬时值1分联立解得2分
(2)当时,2分电流沿逆时针方向(正方向或)1分14.(12分)解1在最高点弹簧形变量为1分在平衡位置有1分若在最高点弹簧处于压缩状态时,振幅为1分若在最高点弹簧处于拉伸状态时,振幅为1分2第一种情况下1分则1分第二种情况下1分则1分
(3)B物体下落的时间t=(n+)T(n=012…)1分B物体离地的高度1分又1分解得(n=012…)1分15.12分解:
(1)在t=0时该进入极板间的粒子,在极板间x轴方向做匀速直线运动;垂直极板方向,在0-t0时间内向下做匀加速直线运动,t0-2t0时间内做匀速直线运动粒子的初速度 1分令粒子刚出极板间时沿y轴方向的速度大小为vy1分所以在0-t0时间内向下偏移 另有1分可解得1分
(2)t0/2时刻进入两板间的带电粒子,在5t0/2时刻离开极板,其沿y轴方向的速度为vy=at0/2-at0/2=0故该粒子以速度v0垂直于y轴方向进入磁场 1分设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R,则有 1分可解得1分运动时间为1分
(3)与x轴方向成α角进入磁场中的带电粒子的速度为v=v0/cosα1分其轨道半径为1分经过磁场偏转后再次经过y轴时向上偏移量为1分可解得可见其沿y轴向上的偏移量与进入磁场时的方向无关,再据对称性,可知在t=2t0时刻进入极板间的粒子,在t=4t0时刻经上极板边缘射入磁场,进荧光屏上的位置最高,距上极板P的距离为1分16.(14分)解
(1)导体棒即将离开Ⅰ时,金属框受到的安培力沿斜面向下,对金属框由平衡条件得:求得1分导体棒受安培力求得1分导体棒刚进入Ⅱ时,金属框受到的安培力沿斜面向上,对金属框由平衡条件得求得1分导体棒受安培力求得1分导体棒在两磁场边界之间运动时,,求得(1分)
(2)导体棒离开Ⅰ之前,速度至少要达到设此时在磁场Ⅰ中已经达到最大速度做匀速运动,由平衡条件得,求得1分欲使金属框架不动,导体棒刚进入Ⅱ后电流不再增大,做匀速运动由平衡条件得,求得1分即导体棒的质量应为1分
(3)导体棒在磁场Ⅰ中运动时,由牛顿第二定律得导体棒做加速度减小的加速运动,最大速度为1m/s安培力在逐渐增大,最小值是0最大值为2N此过程中对金属棒,由平衡条件得可知金属框与斜面的摩擦力范围为2分导体棒在无场区时,金属框与斜面的摩擦力恒为1分导体棒在磁场Ⅱ中运动时,由牛顿第二定律得导体棒做加速度减小的减速运动,最大速度为当时,速度最小,以后做匀速运动,此时速度为安培力在逐渐减小,最小值是,最大值为此过程中对金属棒,由平衡条件得可知金属框与斜面的摩擦力范围为2分综上所述,金属框受到的最小摩擦力为1分AB图甲OyxPQll荧光屏BOUPQtU0-U0t02t04t03t05t06t07t08t0图乙v0。