江苏省扬州中学高二物理下学期期中试题

江苏省扬州中学2015-2016学年第二学期期中考试 高 二 物 理（选修）试卷 2016.4
考试时间100分钟，满分120分
一．单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题只有一个．．．．选项符合题意．将正确选项填涂在答题卡上相应位置．
1．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“⊗”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针（涂黑的一端为N 极）静止时指向错误的是（ ） A ．a B ．b C ．c D ．d 2. 如图所示，弹簧振子在B 、C 间做简谐运动，O 为平衡位置，B 、C 间的距离为20cm ，振子由B 运动到C 的时间为2 s ，则（ ） A ．从O →C →O 振子做了一次全振动 B ．振动周期为2s ，振幅是10cm
C ．从B 开始经过6s ，振子通过的路程是60cm
D ．从O 开始经过3s ，振子又到达平衡位置O
3. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A 、B 的摆长相等．当A 摆振动的时候，通过张紧的绳子给B 、C 、D 摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B 、C 、D 摆的振动发现( ) A ．C 摆的频率最小 B ．D 摆的周期最大 C ．B 摆的摆角最大 D ．B 、C 、D 的摆角相同
4. 下列关于电感线圈和电容器的说法中，正确的是（ ） A ．电感线圈对交变电流的阻碍作用是由线圈电阻产生的
B ．电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小
C ．电容器的电容越大，电流频率越大，容抗越小
D ．交变电流能够通过电容器，电容器对交变电流无阻碍作用
5. 如图所示，1L 和2L 是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。

若已知甲的变压比为
500:1，乙的电流比为200:1，并且已知加在电压表两端的电压为220V ，通过电流表的电流为5A ，则输电线的输送功率为（ ）
A.8
1.110W ⨯ B.6
1.110W ⨯ C.4
1.110W ⨯ D.21.110W ⨯
6.如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x 轴和2sin
2
y x π
=曲线围成
（x ≤2m），现把一边长为2m 的正方形单匝线框以水平速度v=l0m/s 水平匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4T ，线框电阻R=0.5Ω，不计一切摩擦阻力，则( )
A ．水平拉力F 的最大值为8N
B ．拉力F 的最大功率为12.8W
C ．拉力F 要做25.6J 的功才能让线框通过此磁场区
D ．拉力F 要做12.8J 的功才能让线框通过此磁场区
二．多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4
分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
7. 一正弦交变电压的电压u随时间t变化的规律如图所示．下列说法正确
的是（）
A．该交变电压的瞬时值表达式为u=10 sin（50πt）V
B．该交变电压有效值为5 V
C．将该交变电压接在匝数比为1：2的理想变压器原线圈上，副线圈输出频率为50 Hz的交变电压
D．将该交变电压加在阻值R=20Ω的白炽灯两端，电灯消耗的功率是5W
8.用一根横截面积为S、电阻率为ρ 的硬质细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 的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图．磁感应强度随时间减小，
变化率=K（K为定值），则（）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环具有扩张且向右运动的趋势
C．圆环中产生的感应电动势为||
D．圆环中感应电流的大小为||
9. 下列关于传感器说法中正确的是（）
A．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
B．光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐升高
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号
D．金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高
10. 如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，
当光照增强时（）
A．电压表V1示数变小 B．电压表V2示数变大
C．电流表A1示数变大 D．电流表A2示数变大
11.如图所示，一只理想变压器的原副线圈的匝数比是10：1，原线圈接
入电压为220V的照明用电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻
R串联接在副线圈上，则以下说法中正确的是( )
A.1min内电阻R上产生的热量为1452J
B.电压表的读数约为15.6V
C.二极管两端的最大电压为22V
D.若将R换成一个阻值大于10Ω的电阻，则电流表读数变大
12.如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨
的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的
副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2k πx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）
A ．导体棒ab 中产生的交变电流的频率为kv
B ．交流电压表的示数为2B 0Lv
C ．交流电流表的示数为
D ．在t 时间内力F 做的功为
三．简答题： 本题共2小题，共20分．把答案填在答题卡相应的位置或按要求作答．
13．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最__________（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期； （2）用最小刻度为1 mm 的刻度尺测摆长，测量情况如图所示，O 为悬挂点.从图中可知单摆的摆长为___________m ；
(3)若用l 表示摆长，T 表示周期，那么重力加速度的表达式为g=_________.
14. 在远距离输电中, 发电机发出的电压为220伏, 发出的电功率为44千瓦, 输电线的总电阻为0.2欧, 为减小输电线损失的电压和电能，使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,再用10:1的降压变压器降压方式送电. 输电线上损失的电压为_______V, 损失的电功率为________W
四．论述和演算题：本题共4小题，共52分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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. 如图所示，A 和B 之间的距离为0．1m ，电子在A 点的速度7
0100.1⨯=v m/s ．已知电子的电量
19106.1-⨯=e C ，电子质量301091.0-⨯=m kg ．
（1）要使电子沿半圆周由A 运动到B ，求所加匀强磁场的大小和方向（结果保留两位有效数字）； （2）电子从A 运动到B 需要多少时间?
16. 水平放置的两根平行金属导轨ad 和bc ，导轨两端a 、b 和c 、d 两点分别连接电阻R 1和R 2，组成矩形线框，如图所示，ad 和bc 相距L=0.5m ，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1T ，一根电阻为0.2Ω的导体棒PQ 跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4m/s 的速度，向右匀速运动，如果电阻R 1=0.3Ω，R 2=0.6Ω，导轨ad 和bc 的电阻不计，导体与导轨接触良好．求：
（1）导体棒PQ 中产生的感应电流的大小； （2）导体棒PQ 上感应电流的方向；
（3）导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率．
17. 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长为
120
l cm
=，ad边长
225
l cm
=，放在磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的'
OO轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外，cd边转入纸内。

（1）写出感应电动势的瞬时表达式；
（2）线圈转一圈外力做功多少？（结果保留三位有效数字）
（3）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？
18．如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。

在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

（1）若金属杆ab 固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t 时间内由B 均匀减小到零，求此过程中电阻R 上产生的电量q 。

（2）若ab 杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L 距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。

求此过程中电阻R 上产生的焦耳热Q 1。

（3）若ab 杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO ′轴匀速转动。

若磁场方向由图示位置开始转过2
π
的过程中，电路中产生的焦耳热为Q 2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？
江苏省扬州中学2015-2016学年第二学期期中考试
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
B
C
C
C
A
C
AB
AD
ACD
CD
AB
AD
13.(1)低 (2)0.995 0(3)4π2
l/T 2
14．4 80
15．（1）垂直纸面向里 0．0011T （2）1．57×10-8
s 16．（1）导体棒PQ 中产生的感应电流的大小是5A ； （2）导体棒PQ 上感应电流的方向Q →P ；
（3）导体棒PQ 向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率是10W ． 17.（1）100cos100t ππ（2）98.6J （3）0.1C
18. （1）r R BL +2
（2）)
(4)3(212
2r R v v Rm +-（3）422)(4L B Q r R π+。