2015-2016年高二物理上学期期末试卷(有答案)

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2015-2016年高二物理上学期期末试卷(有答案)

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文 章来
源莲山 课件 w w
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     2015-2016学年度上学期期末考试
高二物理试卷     
考试时间:9 0分钟      试题分数:100分    命题人:毕玉禄
卷Ⅰ
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分。
1.在变电站里,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器,如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是 (    )
 
2.如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为(     )
A、110V       B、156V      
C、220V       D、211V
3.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中 (      )
A.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥
B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引
C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥
D.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引
4. 如图甲所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在 轴上且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在 轴上,且线框沿 轴正方向以恒定的速度 穿过磁场区域,在 =0时该线框恰好 位于图甲中所示的位置。现规 定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在图乙所示的四幅图中,能正确表示感应电流随线框位移关系的是:(     )
 
5.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率 =k(k<0),则(   )
 A. 圆环中产生逆时针方向的感应电流
 B. 圆环具有收缩的趋势
 C. 圆环中感应电流的大小为
D. 图中a、b两点间的电压U=|0.25kπr2|

6. 如图所示,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.   B.   
C.   D.
7.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中 正确的有(    )
A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率减小
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

二、多项选择题(每小题4分,共16分。每小题四个选项中至少有两个选项符合题意.选对但不全的得2分,有错选的不得分)
8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻不计,A、B是两个不同的小灯泡,电阻分别为RA、RB,且RA>RB,L是一个自感系数很大、电阻不计的线圈.关于这个电路,以下说法正确的是(   )
A.开关从闭合到电路稳定,B灯逐渐变亮,最后亮度稳定
B.开关从闭合到电路稳定,A灯逐渐变亮,最后亮度稳定
   C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再逐渐熄灭
D.开关由闭合到断开瞬间,电流向左通过A灯
9.图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11:1,原线圈接如图乙所示 的正弦交流电时电动机正常工作,此时电流表的读数为1A,已知R=20Ω,电机线圈的内阻r=0.5Ω,电流表和电压表都是理想电表,则:
A.电压表的读数为22     
B.流过电阻中的电流为1A 
C.流过电动机的电流为40A
D.电动机输出的机 械功率为150W
10.如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场的区域内,电场方向竖直向下,电场强度大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为B,一电子沿垂直电场方向和磁 场方向以水平向右速度v0射入场区,则(    )
   A.若 ,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
   B.若 ,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
   C.若 ,电子 沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0
   D.若 ,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0
11. 如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出 。下 列说法正确的是(       )
A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大
B .磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长
D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

卷Ⅱ
三.填空题:(本大题共2小题,每空2分,共12分。)
12.(4分)一个研究性学习小组在探究“小灯泡的发光情况与其两端电压的关系”时,得出如下U和I 的数据
编号 U/V I/A 灯泡发光情况
1 0.20 0.020 不亮
2 0.60 0.060 不亮
3 1.00 0.100  微亮
4 1.40 0.150 微亮
5 1.80 0.165 逐渐变亮
6 2.20 0.190 逐渐变亮
7 2.60 0.200 正常发光
8 3.00 0.205 正常发光
⑴请你在图中画出I—U图线。
⑵从数据或图线上可以看出,当U或功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是____________,这表明______________________________________________

13. (8分) 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺导线补接完整.
(2)用此装置研究感应电流方向时:将原线圈A插入副线圈B后,如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么在电键闭合的状态下将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针            (填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)
(3)在闭合电键 时,将原线圈A向下插入B中,线圈B对线圈A的作用力为           (填引力或斥力),线圈B对线圈A做            功(填正或负),实现了能量的转化。
如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.

四.计算题:(本大题共4小题,共40分)
14. (14分)如图所示,匝数n为100,边长L=0.2m的正方形线圈,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,从中性面开始以ω=10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻r=2Ω,负载电阻R=6Ω,设π2 =10,求:
(1)线圈转动0 .05s时电路中的电流强度;
(2)线圈转过60o的过程中 通过R的电量;
(3)设发电机 由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
 
 
15.(14分)如图所示,两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨下端接有定值电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。将一根质量为m=0.1kg、电阻可不计的金属棒ab在导轨上方某处由静止释放,金属棒沿导轨下滑(金属棒ab与导轨间的摩擦不计)。设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时,速度恰好达到最大值。此过程中(g=10m/s2),求:
(1)求金属棒ab达到的最大速度Vm ;
   (2)该过程通过电阻R的电量q;
(3)该过程中电阻产生的热量Q.
 
 
16.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一个比荷( )为K的带正电的 粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)电场强度E.
(2)从P点射出时速度的大小.
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.
 

高二物理试卷答案
一、 单选题
1 2 3 4 5 6 7
A B A C D B D

二、 多选题
8 9 10 11
ACD BD BC BD

三、 填空题(每空2分,共12分)
12.
(1)(共2分)①图线过原点(1分)②前三个点连成直线后面的点(第四个点除外)连成平滑的曲线(1分)③第四个点剔除
(2(共2分))开始不变,后来逐渐增大 ;导体的电阻随温度升高而增大。

13. (8分) (1)(2分)将图中所缺导线补接完整.
(2)(2分)向左偏
(3)(4分)斥力、负

四、 计算题
14.(14分) 解:(1)最大值  Em=nBωL2=80π  V。。。。1分
              A。。。。。。。。。。2分
此时电流强度 i=Im sinωt=10πsin(10π×0.05) =10π A
       。。。。。2分
(2)磁通量的变化 △φ=B△S=BL2cos60o —0。。。。。。2分
通过R的电量 。。。。2分
       (3)线圈周期  。。。。。。2分
电流有效值   A。。。。。2分
柴油机做功 W=I2(R+r)T=800J。。。。。。。。。1分

15. (14分)(1)根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和 牛顿第二定律 有
   (1分)
        (2分)
    即:   (1分)
当加速度 为零时,速度 达最大,速度最大值 .。。。。(1分)
由以上各式解得最大速度Vm =5m/s                     (1分)
        (2)根据电磁感应定律 有     (1分)  
  根据闭合电路欧姆定律 有        (1分)
感应电量      (1分)    
 由以上各式解得  q=0.6C  (1分)
(3)金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得:mgh= 12mVm2 +Q        (2分)
解得Q=1.75J                               (2分)
     此过程中电阻产生的热量Q=1.75J
16. 解:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,
  加速度: ;         ………………………………………… (1分)
在电场中运动的时间: ;     ………………………………………… (1分)
沿y轴正方向,则有: ,    ………………………………………… (1分)
即 ,则: ; ………………………………………… (2分)
(2)带电粒子刚进入磁场时,沿y轴正方向的分速度
  …(1分)
则带电粒子进入磁场时的速度
  ,……………(1分)
由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小,
则: ……………………(1分)
(3)由图可知,带电粒子进入磁场时,速度 与x轴正方向夹角 ,
满足 ;………………………………………… (1分)
则偏转圆的圆心角 ,…………………………………………(1分)
由几何关系可知,偏转半径 ,则 ;…(2分)
则粒子在 磁场中运动时间 ,即: …………(2分)
故: ………………………………………………………………(2分)

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