广州执信中学2016届高二下学期期中考试(物理理)

执信中学2016届高二下学期期中考试
物理（理科）
本试卷有选择题和非选择题两部分，共7页，满分为110分。

考试用时90分钟。

注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的和学号填写在答题卡和答卷密封线相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。

2、选择题每小题选出答案后，有2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。

3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答的答案无效。

4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。

一、单项选择题：(本大题共8小题，每题3 分，共24 分．在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )
A. 它最先是由奥斯特通过实验发现的
B.它说明了电能生磁
C. 它是指由磁生电的现象
D.它揭示了电流受到安培力的原因
2．物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，
下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时
间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿
过它，磁铁就会很快地停下来。

某同学另找器材再探究此实验。

他安装好器
材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，
对比老师演示的实验，其原因可能是( )
A．弹簧的劲度系数太小B．圆环的材料与老师用的不同
C．磁铁的磁性太强D．磁铁的质量太小
3.如图甲和乙所示电路中，电阻R和
自感线圈L的电阻值都很小，接通S，
使电路达到稳定，灯泡D发光，则
（）
A.在图甲所示电路中，断开S，D将立
即熄灭
B.在图甲所示电路中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C.在图乙所示电路中，断开S，D将逐渐变暗
D.在图乙所示电路中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗
4.如右图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑导体框架
cdef上，棒ab与框架接触良好,匀强磁场垂直ab棒斜
向上．从某一时刻开始磁感应强度均匀增加，同时施加一
个水平方向上的外力F使得ab棒保持静止，则关于外力
F的判断正确的是( )
A．方向向右,且为恒力B．方向向右，且为变力
C．方向向左，且为变力 D. 方向向左，且为恒力
5.如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置
在光滑水平桌面上，其bc边紧靠磁感应强度为B、宽度为2L、
方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘.现使线框以初速度v0匀
加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从进入到完全离
开磁场的过程中，线框中的感应电流（以逆时针方向为正）
的变化的是（）
6.温度传感器广泛应用于室空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的。

如图甲所示，电源的电动势E=9.0V，电阻不计；G为灵敏电流计，阻R g 保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA；当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻的温度是( )
A. 60℃
B. 80℃
C.100℃
D.120 ℃
7.关于光电效应，下列说确的是（）
A．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
B．极限频率越大的金属材料逸出功越大
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间逸出的光电子数就越多
8.如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，
表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于
导轨放在上面，以速度v向右匀速运动，欲使棒PQ停下来，
下面的措施可行的是（导轨足够长，棒PQ 有电阻）（ ）
A.在PQ 右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在PQ 右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ 大的金属棒
C.将导轨的a 、c 两端用导线连接起来
D 在导轨的b 、d 两端间连接一个电容器
二、多项选择题：(本大题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题列出的四个选项中，
至少有2个选项是符合题目要求的，全部选对得4分，少选且正确得2分，未选、错选不得分。

)
9.有一个按正弦规律变化的交变电流的图象如图所示,由
图可知（ ）
A.该交变电流的频率为50Hz
B.该交变电流的瞬时值表达式是i=20sin 0.02t A
C.该交变电流的有效值为14.1A
D.在8
T t 时刻,该交变电流的瞬时值大小与其有效值相等 10.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（ ）
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.通过导体框截面的电荷量相同
C.导体框ad 边两端电势差不相同
D.导体框中产生的焦耳热相同
11．如图所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN 与框架接触良好。

磁感应强度分别为B 1、B 2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd 和cdef 区域。

现从图示位置由静止释放金属棒MN ，当金属棒进入磁场B 1区域后，恰好做匀速运动，以下说法中正确的有( )
A ．若
B 2=B 1，金属棒进入B 2区域后将加速下滑
B ．若B 2=B 1，金属棒进入B 2区域后仍将保持匀速下滑
C ．若B 2<B 1，金属棒进人B 2区域后可能先加速后匀速下滑
D ．若B 2>B 1，金属棒进入B 2区域后可能先减速后匀速下滑
12.一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场并位于线
圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间t 的
变化规律如图所示，由图象可知（ ）
A ．t 1和t 3时刻穿过线圈的磁通量为零
B ．t 1和t 3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零
C ．当t=0时，线圈平面恰好与中性面重合
D ．每当感应电动势u 变换方向时，穿过线圈的磁通量都最大
13.如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n 1=1000匝,副线圈匝数n 2=200匝,交流电源的电动势e=2220sin100πt V(不考虑其阻),电
阻R 1=88 Ω, C 为电容器,电压表和电流表对电
路
的影响可忽略不计,则（ ）
A.电压表的示数为44 V
B.电流表的示数为0.1A
C.变压器的输入电功率为22 W
D.通过R 2的电流始终不为零
14.如图所示，P 为一理想自耦变压器的滑片，Q 为滑动变阻器的
滑动触头。

在输入交变电压一定的条件下，下列说确的是
（ ）
A.Q 不动，P 向下移动，电流表示数减小，电压表示数增大
B.Q 不动，P 向上移动，电流表示数减小，电压表示数减小
C. P 不动，Q 向下移动，电流表示数增大，电压表示数不变
D. P 不动，Q 向上移动，电流表示数增大，电压表示数不变
15.图为远距离输电线路的示意图,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是
( )
A. 升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压
B. 当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
C. 输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
D. 升压变压器的原线圈中的电流与用户端的功率有关
16．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨
电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿
过导轨平面，磁感应强度为B 。

有一质量为m 、长为L 的导
体棒从ab 位置获得平行于斜面的、大小为v 的初速度向上
运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒
的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，则( )
A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为R
v L B 222 B ．上滑过程中电流做功发出的热量为12
mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)
C ．上滑过程中导体棒损失的机械能为12
mv 2－mgs·sin θ D ．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12
mv 2
三、计算题（本大题共4小题，共54分）
17.如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分
别为10cm 和20cm ，阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中绕
OO′轴以50
2rad/s 的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R 相连接，求：
（1）电压表和电流表示数
（2）电阻R 上所消耗的电功率是多少
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R 的电量是多少
18.如图所示,均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m ，将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。

线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面，且cd 边始终与水平的磁场边界平行。

当cd 边刚进入磁场时，求:
(1)求此时c 、d 两点间的电势差的大小
(2)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满
足的条件
(3)若此时线框继续加速运动，直至ab 边刚进入磁场时刚好
匀速，求这过程中线框克服安培力所做的功
19.如图甲所示，一边长L ＝2.5 m 、质量m ＝0.5 kg 、
电阻R=4Ω的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面
上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B ＝0.8 T
的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN 重合，在水
平力F 作用下由静止开始向左运动，经过5s 线框被拉出
磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙
所示。

在金属线框被拉出的过程中：
(1)根据图乙I-t 图线求出线框速度随时间变化的关系式
(2)求出水平力F 随时间变化的关系式
(3)已知在这5s 力F 做功1.92J ，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少
h
(4)求线框被拉出的过程中水平力F的最大功率
20.如图（a）所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。

在区域I有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B t的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。

t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I的导轨上由静止释放。

在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。

已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2L，在t=t x时刻（t x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g，求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I磁场的方向
（2）当ab棒在区域Ⅱ运动时，cd棒消耗的电功率
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量
理科物理参考答案
一、二、选择题
1.C
2.B
3.D
4.B
5.A
6.D
7.B
8.C
9.ACD 10.ABC 11.BCD 12.BD 13.AD 14.BD 15.ABD 16.ABC
三、计算题
17.（1U=IR=40V （2）P=IU=80W
（318.(1) cd 刚进磁场时的速度：gh v 220=，感应电动势：0BLv =ε
gh BL U ab 24
343==ε (2) cd 刚进磁场时的电流：R
gh BL R I 2==ε
，线框所受安培力：BIL F =，mg F = 则4
4222L B g R m h = (3)线框匀速时：BIL mg =，R BLv I =，得22L
B mgR v = 线框开始下落至完全进入磁场：221)(mv W l h mg =-+克安 得4
42232)(L B R g m L h mg W -+=克安 19.(1)由图象可知，感应电流随时间变化的规律：I ＝0.1t
(2)I ＝BLv R ，得v ＝RI BL
＝0.2t ，线框做匀加速直线运动，a ＝0.2 m/s 2 又F －F A ＝ma ，得F ＝(0.2t ＋0.1) N
(3)t ＝5 s 时，v 5＝at ＝1 m/s ，线框中产生的焦耳热为Q ＝W －12
mv 25＝1.67 J (4)t ＝5 s 时，有F max =1.1N ，V max =1m/s ，得P max =F max V max =1.1W
20.(1)由右手定则可知通过cd 棒电流的方向为d 到c ，再由左手定则可判断区域I 磁场垂直于斜面向上。

（2）cd 棒平衡，θsin mg BIL =，
cd 棒消耗的电功率，R I P 2
=，即
（3）ab 棒在到达区域II cd 棒始终静止不动，ab 棒在到达区域II 前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab 棒
在区域II
ab 棒在区域II 中做匀速直线运动的速度θsin 2gL v t =
则ab 棒开始下滑的位置离EF
（4）ab 棒在区域II
ab 棒从开始下滑至EF ab 棒从开始下滑至EF 的过程中闭合回路中产生的热量θsin 4mgL EIt Q ==。