湖北省黄冈中学2013-2014学年高二物理上学期期末考试试题新人教版

图2 图3图4湖北省黄冈中学2013年秋季高二期末考试物理试题一、选择题：本题12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，第 9-12题有多个选项符合要求。

选对得4分,漏选得2分,多选、选错或不答得0分。

1．在物理学发展过程中，下列叙述符合史实的是 ( )A ．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应B ．楞次首先发现了电磁感应现象C ．法拉第发现了电磁感应定律D ．纽曼和韦伯在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2．如图1所示为点电荷a 、b （左为a ，右为b ）所形成电场的电场线 分布图，以下几种说法中正确的是 ( ) A ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量 B ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量 C ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量 D ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量3．弹簧振子以O 点为平衡位置，在水平方向上的A 、B 两点间做简谐运动，以下说法正确的是( )A ．振子在A 、B 两点时的速度和加速度均为零 B ．振子在通过O 点时速度的方向将发生改变C ．振子的加速度方向总跟速度方向相反D ．振子离开O 点运动总是减速运动，靠近O 点的运动总是加速运动4．如图2所示，MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A 放在MN 的圆 心处，再把另一小球B 放在MN 上离最低点C 很近的B 处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有 ( )A ．A 球先到达C 点B ．B 球先到达C 点 C ．两球同时到达C 点D ．无法确定哪一个球先到达C 点5．如图3所示，L 是一个带铁芯的线圈，R 为纯电阻，两条支路直流电阻阻值相等，那么在接通和断开电键的瞬间，电流表的读数大小关系是 ( ) A ．I 1<I 2 I 1′>I 2′ B ．I 1<I 2 I 1′＝I 2′ C ．I 1>I 2 I 1′＝I 2′ D ．I 1＝I 2 I 1′<I 2′6．如图4所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A 点沿 直线运动到B 点，微粒除受到电场力和重力外，不再受其它力，则此过程微粒( )A ．电势能增加B ．电势能减小C ．动能增加D ．动能不变图1图67．如图5所示,表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁 感应强度为B 的匀强磁场中.质量为m 、带电荷量为+Q 的小滑块从斜面顶 端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是 ( )A ．滑块受到的摩擦力不变B ．滑块到达地面时的动能与B 的大小无关C ．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D ．B 很大时,滑块可能静止于斜面上8．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e ＝2202sin100πt V ，对于这个交变电流的说法正确的是 ( ) A ．此交变电流的频率为100 Hz ，周期为0.01 s B ．此交变电流电动势的有效值为220 VC ．耐压为220 V 的电容器能够在该交变电路中使用D ．t ＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零 9．一个质点a 做简谐运动的图象如图6所示，下列结论正确的是( )A ．质点的振幅为4 cmB ．质点的振动频率为0.25 HzC ．质点在10 s 内通过的路程是20 cmD ．质点从t 1＝1.5 s 到t 2＝4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm 10．如图7所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的 有 ( ) A ．A 端接的是高压直流电源的负极 B ．A 端接的是高压直流电源的正极 C ．C 端是蹄形磁铁的S 极 D ．C 端是蹄形磁铁的N 极11．如图8所示电路中，定值电阻R 大于电源内阻r ，当滑动变阻器滑动端向右 滑动后，理想电流表A 1、A 2、A 3的示数变化量的绝对值分别为ΔI 1、ΔI 2、 ΔI 3，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU ，下列说法中正确的是( )A ．电流表A 2的示数一定变小B ．电压表V 的示数一定增大C ．ΔI 3一定大于ΔI 2D ．ΔU 与ΔI 1比值一定小于电源内阻r12．如图9（a ）所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。

线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形 区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的 关系图线如图（b ）所示。

图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的 电阻不计。

求0至t 1时间内 ( )图8A ．通过电阻1R 上的电流方向为从a 到bB ．通过电阻1R 上的电流大小为202103nB r I Rt π=C ．通过电阻1R 上的电量20211103nB r t q I t Rt π==D ．电阻1R 上产生的热量222420211112029n B r t Q I R t Rt π==二、实验题：本题小题共14分。

13.（6分）下面是一些准备用来测量待测电阻R x 阻值的实验器材，器材及其规格如下：A ．待测电阻R x （阻值在900~1000Ω）一只B ．电压表V （量程10V ，内阻R v 约为3k Ω）一只C ．电流表A （量程10mA ，内阻R A 约为1Ω）D ．滑动变阻器R （最大阻值50Ω，额定电流1.5A ）E ．滑动变阻器R （最大阻值10k Ω，额定电流0.5A ）F ．电源E （电动势9V ， 内阻不计）G ．开关一个，导线若干请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量待测电阻R x 的实验电路。

要求能多次测量，尽可能减少测量误差，试在方框内画出符合要求的实验电路图，滑动变阻器应选用 （选填器材前的字母）。

14．（8分）图10甲是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度45处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的15处，则该电阻的阻值为。

再用多用表的欧姆档进行测量，将选择开关置于“×10Ω”档，将两表笔短接调整欧姆档调零旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零刻度线，将电阻接在两表笔间，发现指针偏角较小，换用 档重新调零测量（填“×1Ω”或“×100Ω”），指针所指位置如图乙所示，此被测电阻的阻值约为__________Ω。

三、计算题：本题4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 15．（10分）如图11所示，abcd 是一边长为l 的匀质正方形导线框，总电阻为R ，今使线框以恒定速度v 水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B ，磁场宽度为3l ，求线框在进入磁场区和穿出磁场区两个过程中a b 两点间电势差的大小．图1116．（12分）如图12所示，一束电子的电荷量为e ，以速度v 垂直左边界射入磁感应强度为B 、宽度为d 的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角θ是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？图10甲图10乙图10乙图1317．（12分）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V ，经变压器T 1升压后向远方输电。

输电线路总电阻R =1k Ω．到目的地经变压器T 2降压，使额定电压为220V 的用电器正常工作。

若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T 1和T 2为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，试求：(1) 输电线上的功率损失和电压损失。

(2) 原、副线圈匝数比各为多少？18．（14分）处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m ，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接电阻或电容器．匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度的大小B ＝2T ，质量为0.02 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。

若将下端连接阻值为R ＝20Ω的电阻，如图13所示，(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1) 当金属棒下滑速度达到稳定时，求该速度的大小． (2) 当金属棒下滑速度达到0.4m/s 时，求加速度的大小．(3) 若将下端连接的电阻换成电容为C=10000μF 的电容器，求金属棒下 滑的加速度．2013期末考试参考答案一、 选择题二、实验题13 电路图略 D14. 16R ×100 3000三、计算题15． 解析：导线框在进入磁场区过程中，相当于电源，等效电路如图10 甲所示．，为端电压，所以导线框全部进入过程中，磁通量不变，感应电流，但 导线框在穿出磁场区过程中，相当于电源，等效电路如图10乙所示．，16、解析：电子在匀强磁场中运动时，只受洛伦兹力作用，故其轨道是圆弧的一部分．又因洛伦兹力与速度v 垂直，故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上．从图中可以看出，AB弧所对的圆心角θ＝30°＝π6，OB 即为半径r由几何关系可得：r ＝dsin θ＝2d由牛顿第二定律得：qvB ＝mv 2r解得：m ＝qBr v ＝2deBv带电粒子通过AB 弧所用的时间，即穿过磁场的时间为：t ＝θ2πT ＝112×2πm Be ＝πm 6Be ＝πd3v.答案：2deB v πd 3v1717．解：①输电线上的功率损失R 损为：R 损=10%P =10%×4000kw=400kw设输电线上电压损失为u ∆：22I R R =损220I A == 3422010210u I R V V ∆==⨯=⨯图10②35224001021020P u V I ⨯===⨯ 54532210210 1.810u u u V V V =-∆=⨯-⨯=⨯故：115224*********n u n u ===⨯ 534 1.810900022011n n ⨯== 18．解：（1）当金属棒速度稳定时：sin mg IlBlvI R=⎧⎪⎨=⎪⎩θβ 2222sin 0.0210200.6m /s 0.6m /s 21mgR v B l ⨯⨯⨯===⨯θ（2）当速度v 1=0.4m/s 时：1111sin mg BI l ma BLv I Rθ-=⎧⎪⎨=⎪⎩ 221222221sin 210.4100.6m /s m /s 2m /s 0.0220B l v mg R a m -⨯⨯==⨯-=⨯θ（3）换成电容器时t 时刻棒的速度为v ，则棒产生的电动势和电容器充电电量E Blv =Q CE CBlv ==在t ∆内电量变化为Q CBl v ∆=∆故22Q CBl vI CBla t t∆∆===∆∆ 则22sin mg BI l ma -=θ 2222sin mg CB l a ma -=θ22222222sin 0.02100.6m /s 2m /s 10210.02mg a CB l m -⨯⨯===+⨯⨯+θ。