重庆南开中学高2016级高二(上)期末考试物理.doc

重庆南开中学高2016级2014--2015上期期末考试
物理试题
说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共l50分；答题时间l20分钟
第Ⅰ卷(选择题，共60分)
一、选择题(共60分，每题5分，每题仅有一个选项符合题意，请将其填涂在机读卡上)
1．下列说法不正确的是
A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和
D．布朗运动是由悬浮在液体中微粒之间的相互碰撞引起的
2．设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，
图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子
间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则
A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为l0-10m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为l0-10m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10-15m
3．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数
A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量
4．如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二
者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P
向下滑动，下列表述正确的是
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
5．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D形金
属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁
场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U．若A处粒子源产生的质子质量为m、电
荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑重力的影响，则下列说法正确的是

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2Rf
B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C．质子第l次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1：2
D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器电能用于a粒子(含
两个质子，两个中子)加速
6．如图所示，一导线弯成的闭合线圈(尺寸如图，右侧部分为半径为r的半圆)，在纸面内
以水平速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．线圈总
电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是
A．感应电流一直沿逆时针方向
B．线圈受到的安培力先增大，后减小
C．感应电动势的最大值E=Brv
D．通过线圈某个横截面的电荷量为

7．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，如图甲所示，磁感应强
度B随时间变化的图象如图乙所示．在t=0
时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，
abcd固定不动，在0～4 s内，流过线框的
ab边的电流I随时间t变化的图象(规定从b
流向a为I的正方向)是下图中的

8．如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、
C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灼泡均在发光．某时刻将电键K打
开，则此后下列说法正确的是
A．a点电势高于b点。A灯闪亮后缓慢熄灭
B．b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
D．b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

9．如图所示，为一交变电流随时间变化的图象，图像中每半周期均为正弦性图线，则此交
流的有效值为

A．A B．2A C．A D．3A

10．如图所示，图线a是矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦
式交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交流电的图象如图线b所示，以下关
于这两个正弦式交流电的说法正确的是

A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈前后两次转速之比为2：3
C．交流电a的瞬时值表达式为u=10sin0.4t(V)
D．交流电b的最大值为
11．图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上．指示灯L1和L2完全相
同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想交流电表．开始时开
关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是
A．电流表A2的示数变大 B．电压表的示数变大
C．电流表Al的示数变小 D．灯L1的亮度变暗
12．如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一
铜制圆环垂直于磁场放置，在外力作用下在磁场中做匀速圆周运动，则圆环从位置a运动到
位置b的过程中
A．感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针
B．感应电流方向一直是逆时针
C．安培力方向始终与速度方向相反
D．安培力方向始终沿水平方向
第Ⅱ卷(实验题、计算题，共90分 请在答题卡上作答)
二、实验题(本题共2小题，共22分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答)
13．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用
而使材料电阻率发生变化的现象称为”压阻效应”，这样的材料常用来作为传感器的敏感元
件．现用如图所示的电路研究某长薄板电阻RX的压阻效应，已知RX的阻值变化范围为几欧
到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E(3 V，内阻约为l )
B．电流表A1 (0.6A，内阻r1=-5)
C．电流表A2 (0.6A，内阻r2约为l )
D．开关S，定值电阻R0．
(1)根据上述器材，设计的电路图如图所示
(2)在电阻RX上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表
读数，Al的读数为I1，A2的读数为I2，得RX= (用字母表示)．
(3)改变力的大小，得到不同的RX值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大
小，得到不同的RX值．最后绘成的图像如图所示，除
观察到电阻RX的阻值随压力F的增大而均匀减小外，
根据图线的对称性还可以看到：施加大小相等的拉力或
压力时，该电阻的阻值 (填“相等”、“不相
等”、“无法确定”)
(4)定值电阻R0的阻值应该选用( )
A．0.5 B．4 C．20 D．50
14．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，
其中、虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准
电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标
称值为4.0的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100、内阻rg=2.0k，
若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只
_________(保留一位小数)的定值电阻R1；
(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

(3)通过改变滑动变阻器的滑动触头，得到几组电压表与改装后电流表的读数，描点如图所
示，请根据描点作图求出电池组的电动势E= V，内阻r= (均保留两位小数)．
(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，
用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已
知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误。则内阻测量值总是偏大的原因
是 ．(填选项前的字母)
A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小
C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大
三、计算题(共68分)
15．(10分)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝。横截面积S=20cm2．螺线
管导线电阻r=1.0，R1=4.0，R2=5.0，C=30，P、Q为螺线管两端点．在一段时间
内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化．求
该段时间内：
(1)螺线管感应电动势的大小及P、Q两点哪一点电势高；
(2)电容器两极板的带电量．

16．(12分)如图所示为一正弦交流发电机的简化图，线圈abcd的面积是0.05 m2，共l00匝，线圈电阻为l，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300 r／min的转速匀速旋转时．求：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)电路中，电压表和电流表的示数；
(3)电阻R上消耗的电功率．

17．(14分)如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存
在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B=0.10 T，磁场区域半径 ，左侧区域圆
心为O1，磁场向里，右侧区域圆心为O2，磁场向外．两区域切点为C．今有质量m=3.2×10
—26 kg、带电荷量q=1.6×10一l9 C的某种离子，从左侧区域边缘的A点以速度v=106 m/s
正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区域穿出．求：
(1)离子在两磁场中匀速圆周运动的半径；
(2)该离子通过两磁场区域所用的时间；
(3)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离(侧移距
离指垂直初速度方向上移动的距离)．
18．(15分)如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R0=0.1，
不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直．以导轨PQ的左端为坐标
原点O，建立直角坐标系xOy，Ox轴沿PQ方向．每根导轨单位长度的电阻为r=0.1/m．垂
直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变，在x轴方向上的变化规律为：B=
0.1+0.2x(T)，并且x≥0．现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F，使导体棒由静止
开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为a=4m/s2．设导体棒的质量为m=0.5kg，两
导轨间距为L=0.5m．不计导体棒与导轨间的摩擦，导体棒与导轨接触良好，不计其余部
分的电阻．求：
(1导体棒到达x = 2m处时回路中的感应电动势；
(2)如果导体棒从x = 0运动到x = 2m的过程中，回路中产生的焦
耳热Q为5J，该过程力F做的功W；
(3)推导回路电流I与时间t的关系并求出导体棒从x = 0运动到
x = 2m过程中通过电阻R0的电荷量q．

19．(17分)如图所示，整个空间存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向水平，磁感应强度
B=1T，匀强电场未在图中画出；该区域有一长为L1=60c m的水平绝缘阻挡层OP，T点是P
点正下方距离为L2=20cm处的一点．质量m=1×10-3kg、电量q=-1×l0-3C的带电小球(视为
质点)，自阻挡层左端O以某一竖直速度v0开始向上运动，恰能做匀速圆周运动．若小球与
阻挡层相碰后以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞前后电量不变．小球最后能通过T点．(g
取10m/s2，可能会用到三角函数值sin37°=0.6，cos37°=0.8)．试求：
(1)电场强度的大小与方向：
(2)小球运动的可能最大速率；
(3)小球从O点运动到T点的时间．