高二物理第一学期期末测试
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷为1~10题,共40分;第Ⅱ卷为11~18题,共110分。考试时间为120分钟。
注意事项:
1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动请用橡皮擦干净后,再涂其它答案。不能答在试卷上。
3、考试结束,监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷(本卷共计40分)
一.选择题:(每小题4分,共计40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,选对但不全的得2分。有选错或不选的得0分)
1.下面的现象中属于电磁感应现象的是
A.通电导体周围产生磁场
B.磁场对感应电流有作用,它阻碍导体和磁场相对运动
C.闭合线圈中由于电流发生变化而产生自感电动势
D.电荷在磁场中定向移动形成电流
2.磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是
A.防止涡流作用而设计的 B.利用涡流作用而设计的
C.起电磁阻尼作用 D.起电磁驱动作用
3.条形磁铁放在光滑的水平面上,以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心,水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断中正确的是
A.释放圆环,下落过程中环的机械能守恒
B.释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁向右运动的过程中做减速运动
D.给磁铁水平向右的初速度,圆环将受到向左的磁场力
4.如图,电源电动势为30V,内电阻不计,一个“6V,12W”的电灯L与一个绕线电阻为2Ω的电动机M串联接入电路。已知电路中电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为
A.40W B.44W C.48W D.60W
5.如图所示,甲带正电,乙不带电的两个绝缘物块叠放在一起置于粗糙的水平面上, 空间有垂直纸面向里(没有画出)的匀强磁场,用水平恒力F拉乙物块,使甲、乙无相对滑动一起向右做加速运动,在加速运动阶段
A.两物块间摩擦力不断增大 B.两物块间摩擦力不断减小
C.两物块间摩擦力大小不变 D.乙和地面间摩擦力不断减小
6.在场强大小为E的匀强电场中,质量为m、带电量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零.则
A.物体克服电场力做功qEs B.物体的电势能减少了0.8qEs
C.物体的电势能减少了qEs
D.物体的动能减少了0.8qEs
7.一个矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴匀速转动,并通过
两滑环与电刷跟灵敏电流计相连,在实验中可看到
A.线圈转动一周,电流计指针左右各摆动两次
B.线圈平面转到与磁感线相垂直时电流表指针偏转最大
C.线圈平面转到与磁感线平行时电流表指针偏转最大
D.线圈转动时,电流表指针只向一个方向偏转,不会左右摆动
8.唱卡拉OK用的话筒内有传感器,其中有一种话筒是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就能通过线圈将声音信号转化为电信号。下列说法正确的是
A.该传感器是根据电流的磁效应工作的
B.该传感器是根据电磁感应原理工作的
C.膜片振动时穿过线圈磁通量会变化
D.膜片振动时线圈中会产生感应电动势
9.如图所示,理想变压器原线圈输入交变电流i=Imsinωt,副线圈接有一电流表和负载电阻R,电流表的示数为0.10A .在t=T/4时(T为交变电流的周期),原线圈中的电流瞬时值为0.03A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为
A.10∶3
B.3∶10
C.10∶3
D.3∶10
10.下图所示的四个图都是电容式传感器的原理图。其中A图是测定角度的电容式传感器,B图是测定液面高度的电容式传感器,C图是测定压力的电容式传感器,D图是测定位移的电容式传感器。关于它们的工作原理,下列说法正确的是
A.图A中,当动片和定片之间的夹角发生变化,会引起板间正对面积发生变化,使电容C发生变化。知道了电容C的变化,就可以知道θ角的变化情况
B.图B中,当液面发生变化时,会引起电容器两板间的间距发生了变化,使得电容器的电容发生了变化。知道了电容器的电容C的变化,就知道了液体的深度的变化情况
C.图C中,当待测压力F作用在可动膜片上时,使得电容器的正对面积发生了变化,电容器的电容发生了变化。知道了电容器电容的变化情况,就知道了侍测压力F的大小
D.图D中,随着电介质进入极板间的长度发生变化,电容器的电容C发生变化。知道了电容器的电容C的变化情况,就知道了位移的变化情况
第Ⅱ卷(本卷共110分)
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11.(12分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
⑴他们应选用下图所示的哪个电路进行实验?
答:( )
⑵实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答: 。
U(V) | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I(A) | 0 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
⑶把元件Z接入如下左图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1 = 2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2 = 3.6Ω时,电流表的读数为0.80A
.结合上表数据,求出电池的电动势为 V,内阻为 Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
⑷用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如下右图所示,则元件Z的直径是 mm.
12(11分)一个小灯泡的额定电压为6.3V,额定电流约为0.3A,用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线,实验电路图所示。
电源E1:电动势为8.0V,内阻不计;
电源E2:电动势为16.0V,内阻不计;
电压表V:量程为0—10V,内阻约为10kΩ
电流表A1:量程为0—3A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2:量程为0—300mA,内阻约为1Ω;
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1.0A;开关S,导线若干。
⑴依照实验电路图将图中的实物图连接成实验电路。
⑵实验中电源应该选用 ;电流表应该选用 。
⑶实验数据如下表所示,依照数据在坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。
U/V | 0 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 6.3 |
I/A | 0 | 0.05 | 0.08 | 0.10 | 0.12 | 0.14 | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 | 0.27 |
三、计算题(共6小题,共87分。解题必须有完整的步骤,有数字计算的必须有正确的单位,否则不能得分)
13(12分)图a所示,是一个n=500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是S=20cm2、线圈的总电阻为r=1Ω,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。求
⑴磁场的磁感应强度B随时间t的变化率
⑵线圈中产生的感应电动势E和通过电阻R上的电流强度I
⑶在0~4s时间内电阻R上时产生热量Q
14(14分)图示是一个交流发电机的示意图,线框abcd处于匀强磁场中,已知ab=bc=10cm,匀强磁场的磁感应强度B=1T,线圈的匝数N=100,线圈的总电阻r=5Ω,外电路负载电阻R=5Ω,线圈以n=10r/s,电表是理想电表。求
①线圈中产生的感应电动势的最大值Em
②安培表和电压表的示数?
③从图示位置开始经1/60s时感应电动势的瞬时值多大?
15.(14分)图示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴下方有磁感应强度大小为B/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为-q的带电粒子(不计重力),从x轴上O点以速度V0垂直x轴向上射出。求
①作出带电粒子的运动轨迹示意图
②粒子射出后经多长时间第二次(不含出发的哪一次)到达x轴?
③带电粒子在一个周期内沿两磁场的界面移动的位移S是多少?
16.(14分)发电机的输出功率为P=500KW,输出电压为U=500V,升压变压器原副线圈的匝数比为n1:n2=1:5,升压变压器和降压变压器之间导线的总电阻为r=1.5Ω,降压变压器的输出电压为U4=220V,已知两变压器都是理想变压器,试求:
①输电线的电流I线为多少?
②输电导线上损失的电功率P损是多少?用户获得的功率P用是多少?
③降压变压器的原线圈的输入电压U3是多少?
④降压变压器原副线圈的匝数比n3:n4为多大?
17.(15分)如图所示,在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1=2×10-4kg,带电量为q1=2×10-9C,乙的质量为m2=1×10-4kg,带电量为q2=-1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。试求:
⑴细绳断裂前,两滑块的加速度a0。
⑵在整个运动过程中,乙的电势能增加量的最大值。
18.(18)如图所示,两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内,它们之间的距离为l,电阻可忽略不计;ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆,杆与导轨垂直,且与导轨良好接触,并可沿导轨无摩擦地滑动.两杆的电阻皆为R.cd的中点系一轻绳,绳的另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M的物体,滑轮与转轴之间的摩擦不计,滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行.导轨和金属细杆都处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面向上,磁感应强度的大小为B.现两杆及悬物都从静止开始运动,根据力学、电学的规律以及题中(包括图)提供的消息,你能求得那些定量的结果?