陕西省西北大学附属中学高二物理下学期期中试题

2015—2016年度第二学期高二年级物理期中试卷
一、单项选择题：(本题共10小题，每小题3分，共计30分，每小题只有一个．．．．选项符合题意。

) 1．关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是（ ）
A.有机械振动必有机械波
B.有机械波就必有机械振动
C.离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢
D.如果波源停止振动，在介质中的波也立即停止 2．环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（ ） A ．感应电流大小恒定，顺时针方向 B ．感应电流大小恒定，逆时针方向 C ．感应电流逐渐增大，逆时针方向 D ．感应电流逐渐减小，顺时针方向
3．如图所示，轻弹簧上端固定在O 点，下端连接一个小球，小球静止在N 位置，P 位置是弹簧原长处．现用力将物块竖直向下拉至Q 处释放，物块能上升的最高处在P 位置上方。

设弹簧的形变始终未超过弹性限度，不计空气阻力，在物块上升过程，下列判断正确的是（ ）
A ．在Q 处，小球的加速度小于g
B ．从Q 到N 的过程，小球的加速度不断增大
C ．在N 处，小球的速度最大
D ．从N 到P 的过程，小球机械能守恒
4．如图所示，a 、b 两质点是两列相向传播的简谐横波的振源，它们的间距为6m ，若a 、b 振动频率均为5Hz ，位移大小方向始终相同，两列波的波速均为10m/s ，则：（ ） A ．ab 连线中点是振幅最弱
B ．ab 连线上离a 点1.5m 处振动最强
C ．ab 连线上振动最弱位置共三处
D ．ab 连线上（不包括
ab ）振动最强位置共五处
5．如图所示，有界匀强磁场区域的半径为r ，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r, 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中．关于导线环中的感应电流i 随时间t 的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（ ）
×
× ×
6．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。

若第一次用0.3s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q ；第二次用09.s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则（ ） A.W W q q 1212<<，
B. W W q q 1212<=，
C. W W q q 1212>=，
D. W W q q 1212>>，
7．两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等．在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q 1，其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q 2之比Q 1∶Q 2等于( )
A ．1∶1
B ．2∶1
C ．1∶2
D ．4∶3
8．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d 表示薄片
的厚度，k 为霍尔系数，对于一个霍尔元件d 、k 为定值，如果保持电流I 恒定，则可以验证U H 随B 的变化情况．以下说法中错误的是
（ ）
A ．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面对， U
H 将变大 B ．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C ．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D ．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H 将发生变化
9．如图所示，在平面xOy 内有一沿轴x 正方向传播的简谐横波，波速为3.0m/s ，频率为2.5Hz ，A 、B 两点位于x 轴上，相距0.90m 。

分别以A 、B 为平衡位置的两个质元在振动过程中，
取A 点的质元位于波峰时为t=0，对于B 点的质元来说（ ） A ．t =0时，加速度最大 B ．t =0.1s 时，速度为零 C ．t =0.2s 时，速度方向沿y 轴负方向 D ．t =0.3s 时，位于波谷
10．如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd 内有水平向里变化的
磁
场。

下列哪种变化
磁场可使铝框向左偏离( )
二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共计20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。

）
11．下列说法正确的是（）
A．磁感应强度越大，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
B．穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零，磁通量很大时，磁感应强度不一定大
D．磁通量的变化可能是由磁感应强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的
12．一弹簧振子做间歇运动的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则（）
A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负
方向
B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向
C．在0~4s内振子做了1.75次全振动
D．在0~4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0
13．如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时刻运动方向向下，则（）
A．该波向左传播
B．质点B和质点D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F与质点H的加速度相同
14．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。

如果最初S1是接通的， S2是断开的。

那么，可能出现的情况是（）
A、刚一接通S2，A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间才亮；
B、接通S2以后，线圈L中的电流逐渐变大；
C、接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮熄灭；
D、断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭。

15．如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab 与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S 断开，当ab 杆由静止下滑一段时间后闭合S ，则从S 闭合开始计时，ab 杆的速度v 与时间t 的关系图象可能正确的是( )
三、实验题: （每空2分，共计14分。

）
16．如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处， 第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小 关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。

17．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为______cm ．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L ．
②用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=______s （结果保留三位有效数字）． ③测量出多组周期T 、摆长L 数值后，画出T 2
-L 图象如图丙，此图线斜率的物理意义是______ A ．g B ． 1/g C ． 4π2
/g
D ． g/4π2
④与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是______
A ．振幅偏小
B ．在单摆未悬挂之前先测定其摆长
C ．将摆线长当成了摆长
D ．开始计时误记为n=1
⑤该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度．他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度△L，再测出其振动周期T2．用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=______．
四、计算题：（本题共4小题，共计36分。

解答时请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。

）
18．(8分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50的矩性线圈，绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动3000转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：
（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一只阻值为R=9Ω的电热器，使线圈和
外电路构成闭合电路，写出交流感应电流I的瞬时值表达式；
（3）将一交流电压表接在R两端，电压表示数为多少？
19．(8分)如图所示实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，问：
(1)若波速向右，波速多大？
(2)若波速向左，波速多大？
(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？
20. (10分)如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为n 1︰n 2=1︰4，降压变压器的匝数比为n 3︰n 4=4︰1，输电线总电阻为R 线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V 40W ”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求: (1)输电线上损耗的电功率P 损多大? (2)发电机的电动势E 多大?
21. (10分)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m ，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接着阻值为R 的电阻。

匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量m=0.2kg 、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，它们之间的动摩擦因数μ=0.25。

(取g=10 m /s 2
，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．求：
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小； （3）在（2）问中，若R=2Ω，金属棒中的电流由a 到b ，求磁感应强度的大小和方向。

升压变压器
2015—2016年度第二学期高二年级物理期中试卷答案
一、单项选择题：(本题共10小题，每小题3分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意。

)
二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共计20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。

）
三、实验题（每空2分，共14分。

）
16. 大于等于
17. ①2.06cm ② 2.24s或2.25s ③ C ④ D ⑤
四、计算题：（本题共4小题，共计36分。

解答时请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。

）
18 .（1）e=125πcos100πt（V）（2）i=12.5πcos100πt（A）
(3)U=250V
19.（1）若波速向右，波速为54 m/s．
（2）若波速向左，波速为58 m/s．
（3）若波速大小为74m/s，波速方向向左．
20.（1）P损=144W （2）E=250V
21.（1）a=4m/s2（2）v=10m/s （3）B=0.4T，方向垂直导轨平面向下。