甘肃省兰州学年高二物理下册期中考试题.docx
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甘肃省兰州学年高二物理下册期中考试题
兰州一中2015-2016-2学期高二年级期中考试试题
物理
说明:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)满分100分,考试时间100分钟.答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡.
第Ⅰ卷(选择题共48分)
1、选择题(每题4分,共48分,其中1-7小题只有一个选项符合要求,8-12题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分).
1.下列说法不正确的是()
A.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
B.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电流这个电学量
C.电子秤所使用的测力装置是力传感器
D.电熨斗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
ABCD
2.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平方向向右以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是()
3.如图所示,A、B、C是3个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则()
A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭
C.电路接通稳定后,3个灯亮度相同
D.电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭
4.如图所示,图线a是单匝线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线b所示.以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()
A.线圈先后两次转速之比为1∶2
B.两次在t=0.6s时线圈平面均与中性面重合
C.交流电b的线圈磁通量变化率的最大值是15Wb/s
D.调整转速后,在线圈两端接一电容器,要使电容器不被击穿,电容器的最大承受电压至少为10V
5.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,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u1=220
sin(100πt)V,则()
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22
V
B.当t=
s时,c、d间的电压瞬时值为110V
C.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小
D.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向下移动的过程中,电压表示数不变,电流表的示数变大
6.如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则()
A.用户用电器上交流电的频率是100Hz
B.发电机输出交流电的电压有效值是500V
C.当夜晚用户用电器增多时,输电线上损失的功率增大
D.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
7.下列关于分子动理论说法中不正确的是()
A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间有空隙;正是由于分子间有空隙,才可以将物体压缩
B.一般情况下,当分子间距r
C.一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度
D.布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
8.法拉第经过不懈的努力和多次的实验,最终总结出了产生感应电流的条件。
下图中能产生感应电流的是()
9.如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有()
A.取走线圈中的铁芯
B.将金属杯换为瓷杯
C.提高交流电源的频率
D.增加线圈的匝数
10.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()
A.Uab∶Ucd=n1∶n2
B.将二极管短路,电流表的读数加倍
C.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小
D.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大
11.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,开始时开关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的关系图像可能正确的是( )
12.如图所示,MN、PQ是与水平面成¦È角的两条平行光滑且足够长的金属轨道,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为R,轨道宽度为L,与轨道平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力Tm=2mgsin¦È.今将cd棒由静止释放,则细线被拉断时()
A.cd棒的加速度大小是零B.cd棒的速度大小是
C.流过ab棒的电流大小是
D.ab棒的发热功率为零
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、实验题(每空2分,共8分)
13.(8分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得lmL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1cm,则:
(1)实验中油酸薄膜的面积是_____cm2;油酸分子的直径是________m.(结果保留两位有效数字)
(2)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于________.(填选项前字母)
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,油的密度为
,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为_________.
三、简答题(本题共4小题,共44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。
)
14.(8分)如图甲所示,用导线绕成面积为S=0.6m2的圆环,圆环与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路.圆环全部处于按图乙所示的变化磁场中.P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕垂直于盘面的中心轴转动.当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R时,R的阻值分别为10Ω、20Ω、40Ω.不计回路中导线和开关的电阻.求:
(1)线圈中感应电动势的大小和方向;
(2)在t=0.03s时,圆盘刚好转到使细光束通过扇形b照射光敏电阻R,求此时光敏电阻的电功率大小.
15.(11分)如图所示,是一小型发电站的一组发电线圈.匀强磁场磁感应强度B=
T,匝数为N=50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′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.
(1)写出感应电动势e的瞬时值表达式.
(2)若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一阻值为9Ω的用电器,使线圈与外电路组成闭合电路,求出线圈转过60°的过程中通过R的电荷量.
(3)已知该发电站的最大输出功率为100kW,输出电压恒为500V,现用电阻率为1.8×10-8Ω·m,横截面积为10-5m2的输电线向4×103m远处的用户输电,要使发电机满负荷运行时,输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%,试求理想升压变压器原、副线圈的匝数比.
16.(9分)如图1所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好.导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连,不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g.现在闭合开关S,将金属棒由静止释放.则:
(1)若电阻箱R2接入电路的阻值为0,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q.
(2)当B=0.40 T,L=0.50m,α=37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系,如图2所示,取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m.
17.(16分)如图甲所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,沿x轴方向B与x成反比,如图乙所示.顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触.已知t=0时,导体棒位于顶点O处,导体棒的质量为m=1kg,回路中导体棒与轨道两触点总电阻恒为R=0.5Ω,其余电阻不计.回路电流I与时间t的关系如图丙所示,图线是过原点的直线.求:
(1)t=2s时回路的电动势E.
(2)0~2s时间内流过回路的电荷量q和导体棒的位移x.
(3)导体棒滑动过程中水平外力F的瞬时功率P(单位:
W)与横坐标x(单位:
m)的关系式.
兰州一中2015-2016-2学期高二年级期中考试答题卡
物理
一、选择题(每题4分,共48分).
题号
1
2
3
4
5
6
答案
题号
7
8
9
10
11
12
答案
2.实验题(每空2分,共8分)。
13.(8分)
(1)_____________;______________.
(2)______________________.(3)_______________________.
三、简答题(共44分)
14.(8分)
15.(11分)
16.(9分)
17.(16分)
兰州一中2015-2016-2学期期中考试物理答案
一、选择题(每题4分,共48分)。
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
A
B
D
C
题号
7
8
9
10
11
12
答案
D
BD
CD
BC
ACD
ABC
2.实验题(每空2分,共8分)。
13.(8分)
(1)120或119;6.3×10-10。
(2)AC.(3)
。
三、简答题(共44分)
14.(8分)
(1)由图象可知磁感应强度的变化率=2T/s,(1分)
根据法拉第电磁感应定律得,线圈中感应电动势E=1.2V(2分)方向顺时针(1分)
(2)当t=0.03s时,R=20Ω,(1分)
根据闭合电路欧姆定律,通过光敏电阻R的电流I=0.06A,(1分)
电阻R消耗的电功率:
P=I2R=0.072W.(2分)
15.
(1)(3分)线圈转动的角速度ω=2πn=100πrad/s(1分)
故Em=NBSω=250V(1分)
从图示位置开始计时,有e=Emcosωt=250cos(100πt)V(1分)
(2)(4分)若r=0.02Ω,则r′=50r=0.02×50Ω=1ΩR总=R+r′=9Ω+1Ω=10Ω(1分)
q=√
3/(8π)C(3分)
(3)(4分)输电要用两根导线,则输电线的电阻为r=ρ
=14.4Ω(1分)
由题意知P损=P×4%=(
)2r(1分)
U2=6000V(1分)
升压变压器原、副线圈匝数比
=
=
=
(1分)
16.(9分)
(1)(3分)由能量守恒,金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热:
mgh=1/2mv2+QR1(2分)
所以:
QR1=(mgh-1/2mv2)(1分)
(2)(6分)设最大速度为v,切割磁感线产生的感应电动势:
E=BLv(1分)
由闭合电路的欧姆定律:
I=E/(R1+R2)(1分)
金属棒达到最大速度时满足:
mgsinα-BIL=0(1分)
由以上三式得:
v=
(1分)
由图象可知:
斜率为:
k=150m=15纵截距为150mR1=30,得到:
解得:
R1=2Ω,m=0.1kg.(2分)
17.(16分)
(1)(3分)根据I-t图像中的图线是过原点的直线得I=2t,(1分)
可得到t=2s时导体棒产生的感应电流为:
I=4A(1分)
由欧姆定律得:
E=IR=4×0.5V=2V(1分)
(2)(7分)流过回路中的电荷量为I-t图像与时间轴围成的面积:
q=4C(2分)
对回路由欧姆定律得:
I=
=
(1分)
而L=xtan45°=x,
由B-x图像可知:
B=
(1分)
解得电流:
I=
=
(1分)
则有v=2Rt=t,根据加速度定义式:
a
=1m/s2,(1分)
故导体棒做匀加速运动,
位移:
x=
at2=
×1×22m=2m(1分)
(3)(6分)对导体棒受力分析得:
F-F安=ma,(1分)
解得:
F=ma+
(2分)
根据位移速度关系得:
2ax=v2,(1分)
根据功率公式:
P=Fv=(4x+
)W(2分)
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