四川省资阳中学2017-2018学年高二物理下学期半期考试试题

四川省资阳中学2017-2018学年高二物理下学期半期考试试题
一、选择题(1-8题为单项选择，每题3分，9-14题为多项选择，选对得3分，选不全得1.5
分，选错或不选不得分)
1.下列说法正确的是( )
A.机械波的振幅与波源无关
B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定
C.声波是一种横波
D.形成纵波的质点，随波一起迁移
2.如图1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2中曲线a ，b 所示，则( )
A.两次t =0时刻线圈平面均与中性面垂直
B.曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2：3
C.曲线a 表示的交变电动势频率为25Hz
D.曲线b 表示的交变电动势有效值为10V
3.通过一阻值R =100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s ，则电阻两端电压的有效值为( )
A.12V
B.V
C.15V
D.V
4.如图，理想变压器原线圈输入电压u =U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I
1和I 2表示.下列说法正确的是( ) A.I 1和I 2表示电流的瞬时值 B.U 1和U 2表示电压的最大值
C.滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大
D.滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变小
5.一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x 与时间t 的关系图线
如图所示，由图可知( ) A.质点振动的频率为1.6Hz
B.质点在0.2s 时，位移大小为1.0cm
C.在0.3s 和0.5s 两时刻，质点的速度方向相同
D.在0.3s 和0.5s 两时刻，质点的加速度方向相同
6.如图所示，L 是一个纯电感线圈，R 为一个灯泡，下列说法中正确的是( ) A.开关S 闭合瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从a 到b 的电流通过
B.开关S 断开瞬间，a b ϕϕ<
C.开关S 闭合瞬间，灯泡中有从a 到b 的电流通过，断开瞬间则没有电流通过
D.开关S 断开瞬间，灯泡中有从a 到b 的电流通过，闭合瞬间则没有电流通过 7.如图，一质量为m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。

设环经过磁铁上端附近时细线的张力分别为T 1和T 2，重力加速度大小为g ，则( ) A. T 1>mg ，T 2>mg B. T 1<mg ，T 2<mg C. T 1>mg ，T 2<mg D. T 1<mg ，T 2>mg
8.某振动系统的固有频率为f o ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f 。

若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( ) A.当f < f 0时，该振动系统的振幅随f 增大而减小 B.当f > f 0时，该振动系统的振幅随f 增大而增大 C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f 0 D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
9.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。

从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A 。

那么( )
A. 线圈中感应电流的有效值为2A
B. 线圈消耗的电功率为4W
C.任意时刻线圈中的感应电动势为24cos
t
e T
π= D.任意时刻穿过线圈的磁通量为2sin =T t
T
πϕπ
10.下列说法正确的是( )
A.法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场
B.奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律
C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场方向总是与原来的磁场方向相反
11.如图所示，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上。

不计重力。

下列说法正确的有( ) A.a 、b 均带正电
B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短
C.a 在磁场中飞行的路程比b 的短
D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近
12.一列横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A 的平衡位置与坐标原点O 相距0.5m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，经过0.02s 第一次达最大位移。

由此可知( )
A.这列波的波长为1m
B.这列波的频率为50Hz
C.这列波的波速为25m/s
D.这列波沿x 轴正方向传播
13.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B 的正方向，螺线管与U 型导线框cdef 相连，导线框cdef 内有一半径
很小的金属圆环L ，圆环与导线框cdef 在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是( )
A.在t 1时刻，金属圆环L 内的磁通量最大
B.在t 2时刻，金属圆环L 内的磁通量最大
C.在t 1~ t 2时间内，金属圆环L 内有逆时针方向的感应电流
D.在t 1~ t 2时间内，金属圆环L 有收缩的趋势
14.如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r ，间距为L ，轨道电阻不计。

在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B 。

现
有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始，在拉力作用下以初速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中( ) A.通过R 的电流方向为由外向内
B.通过R 的电流方向为由内向外
C.R 上产生的焦耳热为
220
4rB L v R
π
D.通过R 的电量为
2BLr
R
π
二、实验题
15.(6分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时，测量5种不同摆长情况下单摆的振
(1)
(2)由此图像求出重力加速度g = m/s 2。

(结果保留到小数点后二位)
(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的g 值比当地的标准值偏
小，可能是因为
A.摆球的质量偏大
B.摆动的偏角偏小
C.计算摆长时，把悬线长l '当作了摆长l
D.测量周期时，将n 次全振动误记成了(n+1)次全振动
16.(9分)如图，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内；A 为毫安表，量程6mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关。

已知R T 在95℃时的阻值为150 Ω，在20℃时的阻值约为550 Ω。

现要求在降温过程中测量在95 ℃～20 ℃之间的多个温度下R T 的阻值。

(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。

(2)完成下列实验步骤中的填空： ①依照实验原理电路图连线；
②调节控温容器M 内的温度，使得R T 的温度为95 ℃； ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；
④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I 0，并记录____________；
⑤将R T 的温度降为T 1 (20 ℃＜T 1＜95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数____________，记录_______________；
⑥温度为T 1时热敏电阻的电阻值R T 1＝________________；
⑦逐步降低T 1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥。

三、计算题
17.(12分) 平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。

已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm 。

当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置。

求：
(1)P 、Q 间的距离；
(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。

18.(12分)某小型水电站发电机的输出功率为100 kW，输出交流电压为250 V，通过理想变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，要求在输电线上损失的电功率是输送功率的5%，在用户端通过理想变压器把电压降为220 V.求：
(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
(3)两个变压器的匝数比各应等于多少？
19.(19分)如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。

某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。

金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。

求：
(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。

参考答案及评分细则
15.每小题2分(1) (2)9.86 m/s 2
(3)C
16.（1）实验原理电路图如图所示；2分
（2）④电阻箱的读数R 0 2分 ⑤仍为I 0 2分 电阻箱的读数R 1 2分 ⑥R 0+150-R 1 1分 三、计算题
17.解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝5
4λ＝35 cm
解得λ＝28 cm ①2分 波速为v ＝λ
T
＝0.28 m/s ②1分
在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝vt ＝140 cm ③1分 由题意有s ＝PQ ＋λ
4
④2分
解得PQ ＝133 cm ⑤1分
(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t 1＝t ＋54
T ＝6T ＋T
4
⑥3分
波源从平衡位置开始运动，每经过T
4，波源运动的路程为A 。

故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm ⑦2分
18.解：（每小问4分）
19.(1)在金属棒未越过MN之前，穿过回路的磁通量的变化量为ΔΦ＝ΔBS＝kΔtS①1分
由法拉第电磁感应定律有
E＝ΔΦ
Δt
②1分
由欧姆定律得
I＝E
R
③1分
由电流的定义得
I＝Δq
Δt
④1分
联立①②③④式得
|Δq|＝kS
R
Δt⑤1分
由⑤式得，在t＝0到t＝t0的时间间隔内即Δt＝t0，流过电阻R的电荷量q的绝对值为
|q|＝kt0S
R
⑥1分
(2)当t>t0时，金属棒已越过MN。

由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有
F＝F安⑦2分
式中，F是外加水平恒力，F安是金属棒受到的安培力。

设此时回路中的电流为I，F安＝B0lI⑧1分
此时金属棒与MN之间的距离为s＝v0(t－t0)⑨1分
匀强磁场穿过回路的磁通量为
Φ′＝B0ls⑩1分
回路的总磁通量为
Φt＝Φ＋Φ′⑪2分
其中Φ＝B1S＝ktS⑫1分
由⑨⑩⑪⑫式得，在时刻t(t>t0)，
穿过回路的总磁通量为Φt＝B0lv0(t－t0)＋kSt⑬1分
在t到t＋Δt的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt为
ΔΦt＝(B0lv0＋kS)Δt⑭1分
由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为
E t＝ΔΦt
Δt
⑮1分
由欧姆定律得
I＝E t
R
⑯1分
联立⑦⑧⑭⑮⑯式得
F＝(B0lv0＋kS)B0l
R
⑯1分
答案(1)kt0S R
(2)B0lv0(t－t0)＋kSt(B0lv0＋kS)B0l R
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