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：本试卷分第卷和第卷两部分，共l50分；答题时间l20分钟第卷(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 Aab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15mBab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为l0-10mCab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为l0-10mDab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10-15m3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1：2D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=BrvD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04 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Aa点电势高于b点。A灯闪亮后缓慢熄灭Bb点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭 Ca点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭Db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 AA B2A CA D3A10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2：3C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( )A0.5 B4 C20 D5014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CR1的实际阻值比计算值偏小 DR0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 rmin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=3.21026 kg、带电荷量q=1.610一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x0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q19(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=110-3kg、电量q=-1l0-3C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