湖北省新洲一中、黄陂一中高二物理上学期期末联考试题.doc

2015年秋季新洲一中、黄陂一中期末联考高二物理试卷考试时间：2016年元月27日下午8:00-9:30 试卷满分：110分 一选择题（每题4分，共48分。1-8题为单选题，9-12题为多选题，选全对的4分，漏选得2分，错选或不选得0分）1小型手摇发电机线圈共n匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴oo，线圈绕oo匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（ ）a峰值是e0 b峰值是2e0 c有效值是 d有效值是 2如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为b，导轨电阻不计。已知金属杆mn倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（杆滑动过程中与导轨接触良好）,则( )a金属杆的热功率为b电路中感应电流的大小为c金属杆所受安培力的大小为 d电路中感应电动势的大小为 3如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是( )a. v b5 vc. v d3 v 4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差( ) a.恒为 b. 从0均匀变化到 c.恒为 d.从0均匀变化到 5如图，由某种粗细均匀的总电阻为3r的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场b中。一接入电路电阻为r的导体棒pq，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程pq始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在pq从靠近ad处向bc滑动的过程中（ ） apq中电流先增大后减小 bpq两端电压先减小后增大cpq上拉力的功率先减小后增大 d线框消耗的电功率先减小后增大 6图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，r0为定值电阻，r为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表a1的示数增大了0.2a，电流表a2的示数增大了0.8a。则下列说法正确的是)( )a电压表v1示数增大b电压表v2、v3示数均增大c该变压器起升压作用d变阻器滑片是沿的方向滑动 7如图所示，半径为r的圆形导线环对心、匀速穿过半径也为r的圆形匀强磁场区域，规定逆时针方向的感应电流为正导线环中感应电流i随时间t的变化关系如图所示，其中最符合实际的是( ) 8. 图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器t的原、副线圈匝数分别为n1 、n2 。在t的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为p，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为 ( ) 9如图所示，a、b两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧，放在平板小车c上后，a、b、c均处于静止状态若地面光滑，则在细绳被剪断后，a、b从c上未滑离之前，a、b在c上向相反方向滑动的过程中a若a、b与c之间的摩擦力大小相同，则a、b及弹簧组成的系统动量守恒，a、b、c及弹簧组成的系统动量守恒b若a、b与c之间的摩擦力大小相同，则a、b及弹簧组成的系统动量不守恒，a、b、c及弹簧组成的系统动量守恒c若a、b与c之间的摩擦力大小不相同，则a、b及弹簧组成的系统动量不守恒，a、b、c及弹簧组成的系统动量不守恒d若a、b与c之间的摩擦力大小不相同，则a、b及弹簧组成的系统动量不守恒，a、b、c及弹簧组成的系统动量守恒 10 如图所示电路为演示自感现象的实验电路，实验时，先闭合开关s，稳定后设通过线圈l的电流为i1，通过小灯泡e的电流为i2，小灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关s，可以观察到小灯泡闪亮一下后熄灭，在灯泡闪亮的短暂过程中，以下说法正确的是( )a线圈l中的电流i1逐渐减为零b线圈l两端a端电势高于b端c小灯泡中的电流由i1逐渐减为零，方向与i2相反d.小灯泡中的电流由i2逐渐减为零，方向不变 11如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力f作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力f做功，磁场力对导体棒做功，磁铁克服磁场力做功，重力对磁铁做功，回路中产生的焦耳热为q，导体棒获得的动能为。则( )a b c d 12 理想变压器线圈1接在有效值恒定的交流电源上，灯泡l1接在线圈2上，灯泡l2、l3接在线圈3上，电流表、电压表、开关连接如图所示，不考虑输电线的电阻，当开关k闭合后，下列叙述正确的是( )a. 灯泡l1亮度不变 b. 灯泡l2亮度变暗c. 电压表v的读数不变d.电流表a的读数不变二实验题本题共2小题，共15分13(6分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中，感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。（1）如图（1）所示，当磁铁n向下运动时，发现电流表指针偏转若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道 。（2）如图（2）所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。闭合开关稳定后，若向左移动滑动触头，此过程中电流表指针向 偏转；若将线圈a抽出，此过程中电流表指针向 偏转（均选填“左”或“右”）。 14(9分)用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中pq是斜槽，qr为水平槽。o点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，a、b两球的质量乙比ma:mb=3：1。先使a球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹p，重复10次，得到10个落点。再把b球放在水平槽上的末端r处，让a球仍从同一高度处由静止释放，与b球碰撞，碰后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。a、b两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与o点对齐。 (1)碰撞后a球的水平射程应取 cm。(2)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是 。a使a、b两小球的质量之比改 变为5：1 b升高小球初始释放点的位置c使a、b两小球的直径之比改变为1：3 d升高桌面的高度，即升高r点距地面的高度(3)利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为 。（结果保留三位有效数字）三解答题(本题共4小题，共46分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15(10分)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车a，质量ma=4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块b置于a的最右端，b的质量mb=2kg。现对a施加一个水平向右的恒力f=10n，a运动一段时间后，小车左端固定的挡板与b发生碰撞，碰撞时间极短，碰后a、b粘合在一起，共同在f的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s，二者的速度达到vt=2m/s。求：（1）a、b碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（2）a的上表面长度 。 16(11分) 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为b，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为l的正方形刚性金属框。ab边质量为m，其它三边的质量不计，金属框的总电阻为r，cd边上装有固定的水平轴，现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦。金属框经t恰好通过竖直位置abcd。求： （1）在图中标出ab通过最低位置时，金属框中的感应电流的方向；（2）求上述t秒内金属框中的平均感应电动势；（3）若在上述t秒内，金属框中产生的焦耳热为q，求ab边通过最低位置时受到的安培力。 17(12分)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为p500 kw，当使用u5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kwh.求：(1)输电效率和输电线的总电阻r；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？ 18(14分)如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为，cd边长为2，ab与cd平行，间距为2。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g；求：（1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍?;（2）磁场上下边界间的距离h 。 2015年秋季新洲一中、黄陂一中期末联考高二物理试卷答案123456789101112dbcccdbcadacbcdac13（1）电流表指针偏转方向与电流方向间的关系；（2）右；左14（1）14.4514.50 （2）c （3）1.011.0215（1）1m/s （2）0.45m 16（1）由右手定则，可知金属框中的感应电流的方向为：.（2分）（2）在此过程中， .(2分)根据法拉第电磁感应定律： .(2分) （3）在此过程中，由动能定理：.（1分）安培力作功大小等于焦耳热 .(1分)在最低点， .(2分) 解上各式得：（n）由楞次定律可知，fa向右。.(1分)17 （1）60% 20 （2）22.4 kv 18（1）； （2）解：设磁场的磁感应强度大小写为b，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为e1，由法拉第电磁感应定律可得：.(1