物理卷·2018届福建省师范大学第二附属中学高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届福建省师范大学第二附属中学高二下学期期中考试（2017-04）

福建师大二附中2016—2017学年第二学期高二年期中考 命题人 高一集备组 审核人 吴　华 物 理 试 卷 ‎（满分：100分，完卷时间：90分钟）‎ 班级 姓名 座号 ‎ 一、 单选题(本大题共10小题，共30.0分)‎ ‎1、许多物理学家在物理学发展中做出了重要贡献，首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是（ ）‎ A.奥斯特和法拉第 B.焦耳和爱迪生 C.麦克斯韦和赫兹 D.安培和特斯拉 ‎2.如图所示的4种情况中，磁场的磁感应强度都是B，导体的长度l和运动速度v的大小都相同．产生感应电动势最小的是（　　） ‎ A.  B.  C.  D.‎ ‎3.下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　） A.摩擦起电 B.两块磁铁相互吸引或排斥 C.带电体静止不动 D.磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流 ‎4.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是（） A.发电机   B.电动机   C.变压器   D.日光灯镇流器 ‎5.如图所示，发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器．随夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的（　　） A.变压器的输出电压U2增大，且U2＞U1 ‎ B.变压器的输出电压U4增大，且U4＜U3 C.输电线损耗的功率增大      ‎ D.输电线损耗的功率不变 ‎6.一交流电流的图象如图所示，由图可知（　　） A.用电流表测该电流其示数为10A B.该交流电流的频率为200 Hz C.该交流电流通过100Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 W D.该交流电流瞬时值表达式为i=10sin628t A ‎7.如图所示为某弹簧振子在0-5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是 A．振动周期为5s，振幅为8cm B．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C．第3s末振子的速度为正向的最大值 D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动 ‎【来源：全,品…中&高*考+网】8．圆环形导线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是(　　)‎ A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有扩大的趋势 C．线圈a中将产生逆时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力将增大 ‎9.通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为（　　） A.4 A     B.4 A     C.5 A     D.5 A ‎ ‎10.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）.回路ab边置于匀强磁场Ⅰ中，回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（　　）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ 二、多选题(本大题共6小题，共24.0分)‎ ‎11、如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A.闭合电键K后，把R的滑片左移 B.闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出 C.闭合电键K后，把Q靠近P D.无需闭合电键K，只要把Q靠近P即可 ‎12如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是( )‎ A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝9sin50πt(V)‎ B．t＝0.02s时电压表V2的示数为9V C．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4‎ D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变 ‎13．如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是( )‎ A．甲、乙两摆的摆长之比为4:1‎ B．t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零 C．甲、乙两摆的振幅之比为2:1‎ D．t＝4s时，乙摆的速度方向与正方向相同 ‎14、一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t+0. 4s两时刻在x轴上-3m~3m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．质点振动的最小周期为0.4s B．该波最大波速为10m/s C．在t+0.2s时，x=-2m处的质点位移一定为a D．从t时开始计时，x＝2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置 ‎15.如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略，AB是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈. 关于这个电路的以下说法正确的是（　　）‎ A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 ‎ B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 ‎ C．开关由闭合到断开瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 ‎ D．开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过B灯 ‎16.如图所示，质量为m、边长为l的正方形线框abcd，在竖直平面内从有水平边界的匀强磁场上方h高处由静止自由下落．线框电阻为R，磁场宽度为H（l＜H），磁感应强度为B，线框竖直下落过程中，ab边始终与磁场边界平行．已知ab边进入磁场时和ab边穿出磁场时的速度相等，此过程中（　　） A.ab边进入磁场时，线圈中感应电流的方向为a→b→c→d→a B.ab边离开磁场时，线圈中感应电流的方向为a→b→c→d→a C.线框的最大速度为 D.线框中产生的电热为mgH 三、实验题（10分）‎ ‎17.如图,游标卡尺的读数为 cm ‎1.在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时， （1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为 ______ A．20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B． 100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台 C．100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D．100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台 （2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最 ______ （填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1．当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为 ______ 秒． （3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是 ______ ． A．实验室的海拔太高          B．摆球太重 C．测出n次全振动时间为t，误作为（n+1）次全振动时间进行计算 D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 三、计算题(本大题共3小题，共36.0分)‎ ‎19.（12分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B=0.2T．线圈匝数为n=100，总电阻为r=2Ω，长为L1=0.8m，宽为L2=0.5m，转动为T=0.2s．线圈两端外接阻值为R=38Ω的电阻和一个理想交流电流表．求：‎ ‎ （1）线圈中感应电动势的最大值；‎ ‎（2）从图示位置开始计时感应电动势的瞬时表达式为多少？ （3）交流电流表的读数； ‎ ‎（4）电阻R消耗的热功率．‎ ‎ 20. （12分）如图所示，两条平行光滑导轨相距L，左端一段被弯成半径为H的 圆弧，圆弧导轨所在区域无磁场．水平导轨区域存在着竖直向上的匀强磁场B，右端连接阻值为R的定值电阻，水平导轨足够长．在圆弧导轨顶端放置一根质量为m的金属棒ab，导轨好金属棒ab的电阻不计，重力加速度为g，现让金属棒由静止开始运动，整个运动过程金属棒和导轨接触紧密．求： （1）金属棒刚进入水平导轨时的速度 ‎（2）金属棒刚进入磁场时通过金属棒的感应电流的大小和方向． （3）整个过程中电阻R产生的焦耳热． ‎ ‎21、（12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ=370角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．‎ ‎(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；‎ ‎(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小；‎ ‎(3)在上问中，若R=2ΩW,金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g=10 m／s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8)‎ 福建师大二附中2016—2017学年第二学期高二年期中考 物 理 答案 ‎1、A 2.C 3. D 4.B 5.C 6.D 7.C 8.B 9.C 10.C ‎11.AC 12.BD 13.BC 14.AB 15.BD 16.AD ‎ ‎ ‎19.解：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=nBSω=nBL1L2ω （2）e= nBL1L2ωsin ωt ‎（3）根据欧姆定律得：电流的最大值Im= 正弦交变电流，所以电流表读数即有效值I== （4）小灯泡消耗的电功率P=I2R=． 答：（1）线圈中感应电动势的最大值nBL1L2ω； （2）交流电流表的读数； （3）电阻R消耗的热功率．‎ ‎20.解：（1）ab棒沿圆弧轨道下滑的过程，只有重力做功，由机械能守恒定律得 mgH= 可得v= (2)金属棒进入水平导轨时产生的感应电动势为  E=BLv 通过金属棒的感应电流为I= 联立得I= 由右手定则判断知，通过金属棒的感应电流的方向由b→a． （3）由能量守恒定律可知，整个过程中电阻R产生的焦耳热 Q=mgH ‎ ‎ 21、解析：(1)金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma      ①‎ 由①式解得 a=10×(0.6-0.25×0.8) m/s2=4 m/s2                                   ②‎ ‎(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v、所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡 mgsinθ-μmgcosθ-F=0③‎ 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 Fv=P④‎ 由③、④两式解得 v= m/s=10 m/s⑤‎ ‎(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B I=                                    ⑥‎ P=I2R                                      ⑦‎ 由⑥、⑦两式解得B=T=0.4 T   ⑧‎ 磁场方向垂直导轨平面向上。‎