江西省分宜中学2018_2019学年高二物理下学期第一次段考试题

分宜中学2018-2019学年度下学期高二第一次段考
物 理 试 卷
一、选择题（1-6小题为单选题，7-10为多选题，每题4分，多选题全对4分，漏选2分，共40分）
1.下列器件不是应用温度传感器的是( )
A ． 电熨斗
B ． 电子秤
C ． 电饭锅
D ． 测温仪 2．如图所示，电路中A 、B 是规格相同的灯泡，L 是电阻可忽略不计的电感线圈，那么 （ ）
A. 断开S ，B 立即熄灭，A 闪亮一下后熄灭
B. 合上S ，B 先亮，A 逐渐变亮，最后A 、B 一样亮
C. 断开S ，A 立即熄灭，B 由亮变暗后熄灭
D. 合上S ，A 、B 逐渐变亮，最后A 、B 一样亮
3.如图所示,线圈A 内有竖直向上的磁场,磁感应强度B 随时间均匀增大;等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度0v 射入1P 和2P 两极板间的匀强磁场中。

发现两直导线
a 、
b 互相吸引,由此可以判断, 1P 、2P 两极板间的匀强磁场
的方向为( )
A.垂直纸面向外
B.垂直纸面向里
C.水平向左
D.水平向右
4.如图甲所示,弹簧振子以点O 为平衡位置,在A 、B 两点之间做简谐运动。

取向右为正方向,振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 0.8t s =,振子的速度方向向左
B. 0.2t s =时,振子在O 点右侧6cm 处
C. 0.4t s =和 1.2t s =时,振子的加速度完全相同
D. 0.4t s =到0.8t s =的时间内,振子的速度逐渐减小
5.如图,电源电动势为E ,内阻为r ,L 1、L 2为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R 1为定值电阻,R 2为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。

闭合开关S 后,将照射光强度增强,则( )
A.电路的路端电压将增大
B.R 1两端的电压将增大
C.电源的发热功率将减小
D.L 1、L 2都变亮
6.矩形线圈abcd ,长ab =20cm,宽bc =10cm,匝数n =200,线圈回路总电阻R =5Ω。

整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。

若匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示,则( )
A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化
B.线圈回路中产生的感应电流为0.2A
C.当t =0.3s 时,线圈的ab 边所受的安培力大小为0.016N
D.在1min 内线圈回路产生的焦耳热为48J
7.如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接有电阻R ，水平条形区域I 和II 内有相同的方向垂直轨道平面向里的匀强磁场，I 和II 之间无磁场。

一电阻不计的导体棒，两端与导轨保持良好接触。

现将导体棒由区域I 上边界H 处静止释放，并穿过两磁场区域，图中能定性描述该过程导体棒速度与时间关系的图像可能是（ ）
A. B. C.
D.
8.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b 是原线圈的中心接头，电压表V 和电流表A 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
U =220sin （100πt ）V 下列说法正确的（ ）
A. c 、d 两端所加交流电的频率为100Hz
B. 当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22V
C. 单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变
D. 单刀双掷开关与a 连接，滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
9.如图，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环．将圆环从a 点无初速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b 和最右侧c 后返回，下列说法正确的是( )
A. 从a 到c 的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针
B. 运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反
C. 圆环从b 到c 的时间大于从c 到b 的时间
D. 圆环从b 到c 产生的热量大于从c 到b 产生的热量
10.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。

已知输电线的总电阻为r ,降压变压器原、副线圈的匝数比为n 3:n 4=n :1,降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示,降压变压器的副线圈与阻值为R 0=22Ω的电阻组成闭合电路。

若将变压器视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.发电机产生的交流电的频率为0.5Hz
B.降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u tV π=
C.通过R 0的电流的最大值为
D.输电线损失的功率为
()2
100W r
n 二、实验题（第一空2分，其他每空3分，共20分）
11.通过实验测量当地的重力加速度.如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
（1）用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为__________mm . （2）以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有 . A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些 B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔t ∆即为单摆周期T
E.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间t ∆,则单摆周期50
t T ∆=
（3）测出悬点O 到小球球心的距离(摆长) L 及单摆完成n 次振动所用的时间t ,则重力加速度g = (用L 、n 、t 表示)。

请计算出第3组试验中的T =__________s ,g =__________2/m s 。

（5）用多组实验数据做出2
T L -图象,也可以求出重力加速度g 。

已知三位同学做出的
2T L -图线的示意图如图2中的、b 、c 所示,其中和b 平行, b 和c 都过原点,图线b 对应
的g 值最接近当地重力加速度的值。

则相对于图线b ,下列分析正确的是_____(选填选项前的字母)。

A.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值
（6）某同学在家里测重力加速度。

他找到细线和铁索,制成一个单摆,如图3所示。

由于家里只有一根量程为30cm 的刻度尺,于是他在细线上的A 点做了一个标记,使悬点O 、A 间细线的长度小于刻度尺量程。

保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O 、A 间细线长度以改变
摆长.实验中,当O 、A 间细线的长度分别为1l 、2l 时,测得相应单摆的周期为1T 、2T 。

由此可得重力加速度g = (用1l 、2l 、1T 、2T 表示)
三、计算题（共40分）
12.（8分）一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示． (1)求t ＝0.25×10－2s 时的位移；
(2)在t ＝0到8.5×10－2s 时间内，质点的路程、位移各多大？
13.（8分）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a 、b 所示，求： (1)两次转动的角速度之比
；
(2)若线圈电阻R =0.3,则从中性面开始计时，经时间内流经线圈横截面的电荷量是多少。

14.（12分）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO '匀速转动,线圈的匝数
100n =、电阻10?
r =Ω,线圈的两端经集流环与电阻R 连接,电阻90?R =Ω,与R 并联的交流电压表为理想电表.在0t =时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通
量φ随时间t 按图乙所示正弦规律变化.求:
（1）交流发电机产生的电动势最大
值;
（2）电路中电压表的示数; （3） R 上的热功率.
15.（12分）如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距0.2L m =,电阻不计.质量均为0.1m kg =,电阻均为0.1R =Ω的金属杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,金属杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5μ=,整个装置处于磁感应强度大小为 1.0B T =,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中. 0t =时刻开始, ab 杆以初速度1v 沿右导轨平面下滑. 1t s =时刻开始,对ab 杆施加一垂直ab 杆且平行右导轨平面向下的力F ,使ab 开始作匀加速直线运动. cd 杆运动的v t -图象如图乙所示(其中第1s 、第3s 内图线为直线).若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好, g 取102/m s ,sin370.6︒=,cos370.8︒=.求: （1）在第1秒内cd 杆受到的安培力的大小 （2） ab 杆的初速度1v
（3）若第2s 内力F 所做的功为9J ,求第2s 内cd 杆所产生的焦耳热.
分宜中学2018-2019学年度下学期高二第一次段考
物 理 答 案
二、实验题 （第一空2分，其他每空3分，共20分）
11.（1）18.6; （2分） （2）ABE （3） 222
4n L
t π （4）2.01; 9.76;
（5）B; （6） 21222
12
4()
L L T T π-- 12.（8分）(1)－
cm (2)34 cm 2 cm
【解析】(1)由题图可知A ＝2 cm ，T ＝2×10－2s ，振动方程为x ＝A sin(ωt －)＝－A cos ωt ＝－2 cos
t cm ＝－2cos 100 πt cm
当t ＝0.25×10－2
s 时，x ＝－2cos cm ＝－cm.
(2)从t ＝0至8.5×10－2
s 时间内为
个周期，质点的路程为s ＝17A ＝34 cm ，质点0时刻在
负的最大位移处，8.5×10－2
s 时刻质点在平衡位置，故位移为2 cm. 13.（8分）（1）由图可知，a 的周期为；b 的周期为
，则
由
可知，角速度与周期成反比，则
（2）经时间内流经线圈横截面的电荷量
14.（12分）1.交流发电机产生电动势的最大值m E nBS ω=,而m BS φ=,2T
π
ω=
,所以2m m n E T
πωφ=
.由t φ-图线可知: 22.010m Wb φ-=⨯,2
6.2810T s -=⨯,200?
m E V =.
2.电动势的有效值
E =
,R U E R r ==+90100⨯=127.3V =.
3. R 上的热功率为2R U P R
=
=2
18090W W = 15.（12分）1.0.2N; 2.1m/s; 3.3J
解析：1.ab 杆沿右侧导轨下滑,根据右手定则可知ab 杆中感应电流由a 到b ,则cd 杆中电流由d 到c ,根据左手定则可知cd 杆受到的安培力垂直于左侧导轨平面向下。

根据题图乙可知,cd 杆在第1s 内的加速度214m/s v
a t
∆=
=∆,对cd 杆受力分析,根据牛顿第二定律,有:mg sin53°-μ(mg cos53°+F 安)=ma 1,解得F 安=0.2N 。

2.第1s 内,cd 杆受到的安培力F 安=BIL ,由题1中数据可知回路中电流
对ab 杆:感应电动势20.2V E I R =⋅=,根据法拉第电磁感应定律有1E BLv = 解得ab 杆的初速度11m/s E
v BL
=
=。

3.根据题图乙可知,cd 杆在第3s 内做匀减速运动,加速度力224m/s v
a t
∆=
=-∆ 对cd 杆受力分析,根据牛顿第二定律,有mg sin53°-μ(mg cos53°+F '安)=ma 2 解得安培力F '安=1.8N,由可得
2s 时ab 杆的速度
第2s 内ab 杆做匀加速运动 ab 杆的位移()2121
5m 2
x v v t =
+=,对ab 杆,根据动能定理,有
解得安培力做功W 安=-6J,回路中产生的焦耳热 Q =-W 安=2Q cd
解得第2s 内cd 杆所产生的焦耳热Q cd =3J 。