山东省德州市武城县第二中学高二物理下学期期中试题.doc

山东省德州市武城县第二中学2015-2016学年高二物理下学期期中试题一、选择题(本题共15小题，1-10题为单选题，11-15题为多选题，每小题4分，共60分)1在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则()at 0.005 s时线圈平面与磁场方向平行 bt 0.010 s时线圈的磁通量变化率最大c线圈产生的交变电动势频率为100 hzd线圈产生的交变电动势有效值为311 v2先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的u0、t所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()a第一次，灯泡两端的电压有效值是b第二次，灯泡两端的电压有效值是c第一、第二次，灯泡的电功率之比是29d第一、第二次，灯泡的电功率之比是153如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 v，输出的电功率为50 kw，用电阻为3 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 v供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是()a输电线上的损失功率为300 wb升压变压器的匝数比为1100c输电线上的电流为100 ad降压变压器的输入电压为4 700 v4.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e0b峰值是2e0c有效值是ne0 d有效值是ne05.如图所示电路，电阻r1与电阻r2阻值相同，都为r，和r1并联的d为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在a、b间加一正弦交流电u20 sin 100t v，则加在r2上的电压有效值为()a10 v b20 vc15 v d5 v6.如图所示，甲分子固定于坐标原点o，乙分子从无穷远a处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲。图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处。则下列说法正确的是()a乙分子在a点势能最小b乙分子在b点动能最大c乙分子在c点动能最大d乙分子在d点加速度为零7下列说法正确的是()a0 c的冰与0 c的水分子的平均动能相同b温度高的物体内能一定大c分子间作用力总是随分子间距离的增大而减小d随着制冷技术的不断提高，绝对零度一定能在实验室中达到8如图甲所示，电路的左侧是一个电容为c的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为s。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0t0时间内电容器()图3a上极板带正电，所带电荷量为b上极板带正电，所带电荷量为c上极板带负电，所带电荷量为d上极板带负电，所带电荷量为9如图所示，a、b、c是3个完全相同的灯泡，l是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则()as闭合时，a灯立即亮，然后逐渐熄灭bs闭合时，b灯立即亮，然后逐渐熄灭c电路接通稳定后，3个灯亮度相同d电路接通稳定后，s断开时，c灯立即熄灭10将一均匀导线围成一圆心角为90的扇形导线框omn，其中omr，圆弧mn的圆心为o点，将导线框的o点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为b，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2b。从t0时刻开始让导线框以o点为圆心，以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿onm方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是()11.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin 100t v，则()a当单刀双掷开关与a连接时，电压表v1的示数为22 vb当t s时，电压表v0的读数为220 vc单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片p向上移动的过程中，电压表v1的示数增大，电流表示数变小d当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表v1和电流表的示数均变小12如图所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时() a电压表的示数增大br2中电流减小c小灯泡的功率增大d电路的路端电压增大13下列关于布朗运动的说法，正确的是()a布朗运动是液体分子的无规则运动b液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈c布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的d布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的14某气体的摩尔质量为mmol，摩尔体积为vmol，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和v0，则阿伏加德罗常数na不可表示为()anabnacna dna15如图所示，边长为l、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为p、u，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则() a有界磁场宽度llb磁场的磁感应强度应为c线框匀速穿越磁场，速度恒为d线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgl二、实验题(共8分)16（注意此题答案也涂在答题卡16题上）在用油膜法测量分子直径的实验中(1)（4分）体积为10 cm3的油滴，滴在水面上展开形成单分子油膜，则油膜面积的数量级为_。a109 cm2b106 cm2c104 cm2 d102 cm2(2)（4分）将酒精加入1 cm3的油酸中制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在水面上，随着酒精蒸发，油酸在水面上形成单分子油膜，已测得油膜层的面积为0.2 m2，由此可以估测油酸分子的直径为_cm。三、计算题(本题共3小题，第17、18题各10分，第19题各12分，共32分)17如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 。求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。18.做磁共振(mri)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r5.0 cm，线圈导线的截面积a0.80 cm2，电阻率1.5 m。如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度b在0.3 s内从1.5 t均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻r；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势e；(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量q。19如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为r，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求： (1)导体棒与涂层间的动摩擦因数；(2)导体棒匀速运动的速度大小v；(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热q。班级 姓名 考号 考场号 密封线内不得答题 高二物理模块测试答题纸18.二、实验题16、（2） 三、计算题座号17.19.高二物理模块测试答案一、选择题（共60分）答案：单选1a 2d 3a 4. d 5. d 6. c 7a 8a 9a 10b 多选11. bc 12abc 13bd 14cd 15bc详解：1解析：选at0.005 s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项a正确；t0.010 s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项b错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02 s，频率为50 hz，选项c错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 v，选项d错误。2解析：选d第一次，灯泡两端电压的有效值为u1，功率p1。第二次，设灯泡两端电压的有效值为u2，则t，解得u2 u0，功率p2，则p1p215，故a、b、c错误，d正确。3解析：选a输电线上的损失功率为0.6%50 kw300 w，选项a正确。由i2r300 w可得输电线上电流i10 a，升压变压器副线圈电压为5 000 v，升压变压器的匝数比为110，选项b、c错误。输电线损失电压为ir30 v，降压变压器的输入电压为4 970 v，选项d错误。4. 解析：选d因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0。n匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值ene0，故选项d正确。5. 解析：选d电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，r2上的电压等于输入电压值，电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大可看作断路，r2上的电压等于输入电压值的一半，据此可设加在r2的电压有效值为u，根据电流的热效应，在一个周期内满足t，可求出u5 v。故选项d正确。6. 解析: c乙分子由a运动到c，分子力表现为引力，分子力做正功，动能增大，分子势能减小，所以乙分子在c处分子势能最小，在c处动能最大，故a、b错误，c正确；由题图可知，乙在d点时受到的分子力最大，所以乙分子在d处的加速度最大，故d错误。7解析：选a温度是分子平均动能的标志，a正确；物体的内能与温度、体积、物质的量相联系，b错误；当rr0时，分子间作用力随分子间距离的增大而减小，当rr0时，分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小，c错误；绝对零度不可能达到，d错误。8解析：选a在0t0时间内回路中磁通量增加，由楞次定律知，回路中产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器上极板带正电。由法拉第电磁感应定律知，在0t0时间内回路中产生的感应电动势e，电容器两极板之间电压ue，电容器所带电荷量为qcu，选项a正确。9解析：选a因线圈l的自感系数较大且直流电阻可忽略不计，s闭合时，a灯立即亮，然后逐渐熄灭，a正确。s闭合时，b灯先不太亮，然后变亮，b错误。电路接通稳定后，b、c灯亮度相同，a灯不亮，c错误。电路接通稳定后，s断开时，c灯逐渐熄灭，d错误。10解析：选b 在0t0时间内，线框从图示位置开始(t0)转过90的过程中，产生的感应电动势为e1b r2，由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为i1，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为逆时针方向(沿onm方向)。在t02t0时间内，线框进入第三象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向(沿omn方向)。回路中产生的感应电动势为e2br22br2br23e1；感应电流为i23i1。在2t03t0时间内，线框进入第四象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向(沿onm方向)，回路中产生的感应电动势为e3br22br2br23e1；感应电流为i33i1。在3t04t0时间内，线框出第四象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向(沿omn方向)，回路中产生的感应电动势为e4br2，回路电流为i4i1 ，b对。11. 解析：选bc当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为u222 v，但电压表v1示数小于u2，故a错误；当t s时，电压表v0的读数为有效值220 v，故b正确；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头p向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压u2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表v1示数变大，故c正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为51，副线圈输出电压u2变大，电流表和电压表v1的示数均变大，故d错误。12解析：选abc当照射光强度增大时，r3阻值减小，外电路电阻随r3的减小而减小，r1两端电压因干路电流增大而增大，电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，a项正确，d项错误；由路端电压减小，r1两端电压增大知，r2两端电压必减小，则r2中电流减小，故b项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故c项正确。13解析：选bd布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，a错误；温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，b正确；布朗运动是液体分子撞击的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，c错误，d正确。14解析：选cd阿伏加德罗常数na，其中v应为每个气体分子所占有的体积，而v0是气体分子的体积，故c错误。d中v0不是气体分子的质量，因而也是错误的。15解析：选bc因线框穿越磁场过程中小灯泡正常发光，故为匀速穿越磁场，且线框长度l和磁场宽度l相同，a错；匀速穿越，故重力和安培力相等，mgnbilnbl，得b，b对；匀速穿越，重力做功的功率等于电功率，即mgvp，得v，c对；线框穿越磁场时，通过的位移为2l，且重力做功完全转化为焦耳热，故q2mgl，d错。二、实验题（共8分）16答案：(1)（4分）a(2) （4分）5108解析：(1)单分子油膜的厚度等于分子的