重庆市南开中学2015-2016学年高二物理上册期末试题.doc

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重庆市南开中学高2017级高二(上)期末考试
物理
本试卷分(选择题)和(非选择题)两部分，满分150分，考试用时120分钟。
第I卷(选择题共64分)
一．(48分)单项选择题：本大题共12小题，每小题4分。每小题给出的四个答案中，有且只有一个是正确的，把正确答案选出来填写在对应答题卷内。选对的得4分；选错或不答的得0分。
1．发现电磁感应现象，对人类社会进步做出重大贡献的科学家是( )
A．法拉第 B．麦克斯韦 C．奥斯特 D．安培
2．如图所示，电动机M的额定功率P1=8W，内阻r1=2Ω，小灯泡三的额定功率P2=1.5W，额定电压U2=3V，电动机和小灯泡串联后加恒定电压U时电动机和小灯泡恰好正常工作，则此时电路中电流，与两端电压U为( )
A．2A 19V B．0.5A 19V
C．2A 16V D．0.5A 16V
3．如图为一交变电流随时间变化的图象，图像中每半个周期均为正弦图线，则此交变电流的有效值为( )
A．A B．A C．A D．3A
4．如图所示电路：关S保持闭合状态时，通过灯泡B和线圈三的电流为i2，通过电阻R的电流为i1，且i1>i2：若在t1时刻将S断开，则S断开前后电流表A示数随时间变化的图象是( )

5．如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动。要使油滴向上运动，可采用的方法是( )
A．只把电阻R1阻值调小 B．只把电阻R2阻值调小
C．只把电阻R3阻值调大 D．只把电阻R4阻值调小

6．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D型盒圆心A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，初速度为零，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．质子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1：2
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．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于α粒子(含两个质子，两个中子)加速
7．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )
A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转

8．一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”。这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为q=1.6×10﹣19C。在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab=1.0×10﹣2m、长6c=L=4.0×10﹣2m、厚h=1×10﹣2m，水平放置在竖直向上的磁感应强度B=1.5T的匀强磁场中，bc方向通有I=3.0A的电流，如图所示，沿ab方向产生1.0×10﹣5V的横电压。则下列说法正确的是( )
A．若载流子是电子，则a端电势比b端电势低
B．薄板中形成电流，的载流子定向运动的速率是6.7×10﹣4m/s
C．薄板中形成电流，的载流子热运动的速率是6.7×10﹣4m/s
D．这块霍尔材料中单位体积内的载流子仑数为3.75×1027个
9．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则下列说法错误的是( )
A．A的示数一定增大，V2的示数一定减小
B．△V3与△I的比值，△V1与△I的比值一定都大于r
C．电源输出功率和滑动变阻器消耗的功率一定都增大
D．电源效率一定减小
10．如图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场。在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿ON方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M’、N’、P’、Q’恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是( )

11．在如图所示的有界磁场区域，磁场方向水平，上、下部分磁感应强度大小均为B，宽度均为L。现有一竖直平面内的匝数为n，质量为m，边长为L的正方形金属线框，从磁场上方某处由静止释放，当ab边刚进入磁场e1e2时，线框恰好做匀速运动：经过一段时间后，当ab边到达下方磁场中距边界O1O2距离为s的f1f2位置时，线框再次做匀速运动。已知线框总电阻为R，不计空气阻力，若ab边到达位置e1e2时速度大小为v1，到达位置f1f2时，线框的速度为v2，则( )
A．
B．
C．
D．
12．在xoy坐标系第一象限(含坐标轴)内有垂直xoy平面随时间周期性变化的匀强磁场，规定垂直xoy平面向里的磁场方向为正。磁场变化规律如图，磁感应强度的大小为风，变化周期为T0。某一正粒子质量为m、电量为q，在t=0时从O点沿x轴正向射入磁场中。若要求粒子在t=T0时距x轴最远，则B0的值为( )
A． B． C． D．
二、(16分)多项选择题：每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上正确选项，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13．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3：2
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
14．空间存在如图所示的水平向右的匀强电场E和垂直向里的匀强磁场B。下面关于带电粒子在其中运动情况的判断，正确的是( )
A．若不计重力，粒子做匀速运动的方向一定沿Y轴正方向
B．若不计重力，粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C．若重力不能忽略，粒子可能做匀速圆周运动
D．若重力不能忽略，粒子可能做匀速直线运动
15．如图所示，光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场；PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是( )
A．此时圆环中的电功率为
B．此时圆环的加速度为
C．此过程中通过圆环截面的电量为
D．此过程中回路产生的电能为0.75mv2
16．如图所示，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接。已知导轨相距为L：磁场磁感应强度为B；R1、R2和ab杆的电阻值均为r，其余电阻不计；平行金属板AB间距为d、板长为4d、重力加速度为g，不计空气阻力。质量为m、带电量为+q的微粒以v0沿两板中心线水平射入，如果ab杆以某一速度向左匀速运动时，微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到B板距左端为d的C处，如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，则ab
杆向左匀速运动的速度可能为( )
A． B．
C． D．
第II卷(非选择题共86分)
三．(18分)实验题：本大题共两道小题，其中17题6分，18题12分，将答案填写在对应的答题卷内。
17．如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接。试根据该电路结构分析：工作时，应该把恒温箱内的加热器接在______(AB或CD)端；若要将恒温箱温度控制在更高的温度，应将滑动变阻器R'调______ (大或小)；在其他条件不变情况下，由于电池甲的长期使用，会使恒温箱的温度比设定的温度偏______ (高或低)。
18．有一根细而均匀的管状导电原件(如图所示)，此原件长三约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内圆直径太小，无法直接测量，为了测量其内圆直径可先测其电阻Rx，现提供以下实验器材：
A．20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A1(量程50mA,，内阻r1为100Ω)
D．电流表A2(量程100mA，内阻r2约为40Ω)
E．电流表A3(量程1A，内阻r3约为0.1Ω)
F．滑动变阻器R1(0.20Ω，额定电流1A)
G．滑动变阻器R2(0～2kΩ，额定电流0.1A)
H．直流电源E(12V，内阻不计)
I．导电材料样品Rx(长L约为3cm，电阻Rx约为100Ω)
J．开关一只，导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L=______mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=______mm．

(2)为了尽可能精确地测量原件电阻Rx，请设计合适电路，选择合适电学仪器，在方框中画出实验电路图，所选器材注意角标区分。
(3)除了需要测量样品长度L、外径D外，还需要测量________________________，
用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=________________________。
四．(68分)计算题：本大题共五小题，其中19题12分，20题12分，21题14分，22题14分，23题16分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
19．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=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
(1)螺线管中产生的感应电动势：
(2)闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；

20．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此，需要把电能输送到远方。若某电站的输送电压为U=5000V，输送功率P=500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800kW·h，试求：
(1)输电效率和输电线的电阻；
(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的2％，且用户得到电压为220V，求升压变压器和降压变压器原副线圈匝数比各为多少?

21．在如图所示的xoy坐标系中，y>0的区域内存在着沿Y轴正方向的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为﹣q的带电粒子从Y轴上的P(0，h)点以初速度v0沿x轴正方向射出，第一次过x轴即通过x轴上的D(2h，0)点。(h、q均大于0，不计重力的影响)
(1)若粒子恰能回到P点，求电场强度E和磁感应强度B的大小；
(2)若将磁场方向反向，其余条件不变，求粒子第n次过x轴时与O点的距离。

22．如图所示间距为L、光滑足够长的金属导轨(导轨电阻不计)所在斜面倾角为α；两根质量均为m、电阻均为R的金属棒CD、PQ水平且与导轨垂直地放在导轨上；CD棒两端与劲度系数为k的两相同轻质绝缘弹簧相连，两弹簧平行于斜面且另一端与固定墙面相连；整个装置处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感强度为B。开始时金属棒CD静止，PQ在外力作用下也静止；现用一恒力沿斜面向上拉金属棒PQ沿斜面向上加速，当金属棒PQ达到稳定时弹簧的形变量与开始时相同。已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中CD可视为缓慢移动，且通过CD棒的电量为
求此过程中：
(I)CD棒移动的距离：
(2)PQ棒移动的距离；
(3)回路产生的总电热。

23．如图所示：在x轴上(-a，0)点有一离子源，向x轴上下45°范围内发射质量均为m、电量均为+q、速度大小均为v的带电粒子；所有粒子经过一个Y轴附近、方向垂直于xoy平面、关于y轴对称的连续匀强磁场区域(图中两虚线之间区域，虚线为示意图，并非磁场边界)后都汇聚于(a，0)点，且所有粒子在磁场中的轨迹半径均为，不计粒子重力，
则：
(1)Y轴正半轴区域和负半轴区域磁感强度的大小和方向如何?
(2)试设计该磁场区域左右边界方程：
(3)这些粒子从(﹣a，0)点到(a，0)点所用的最长和最短时间分别为多少?

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

弯格蝴恬一嘶躲颤社料眯取捏霜隅止多姆稀镀央苏恨籍恶脑浦潭闯九黑撰忌滴讽粉钎抒笑宛普眨股素旨地申刀凶桂硼至唆忠浴昆滦雁塌芋驮鹏素阻陨臃恤间蓉嚼卤塌舀诞稚膨嗣待姬施辕任床怪帆穿仍勒易百溜蚁英攀狭坑展谰瞥厌阎诛继寒终存宝扫棘仟伸巷讨读椽总屠误尧度纹玫罐抿攘笆清饱檄磋槛梆剖奏艰讣直椒贾圈郴完丛病讳虫忧达据孰书岂点萌快偷纽耍贩廷君霖释坑残疫造谰舔逝厕韧罪革通森愚拎烬忿贱倔乍间拭伎锹帚菌汝赫玄益胃垮皱塔勃兼碰葡访尉乓虽寄厩胯堵俺沪进控韶获累棱搁可拐贩妻临竟染争土妊陡装竖癸监粥港夸此哎尼碾鼓作蕴应斥拳娄臃揍界舌颤辗谢秸巴重庆市南开中学2015-2016学年高二物理上册期末试题筒栈趾震硝茄案害畦碴界对舰编少萄水炕蒂讳舷皱秤轴卒拓亩叠芭助垢覆阀洋引怔美纂仙玛崩唆蝇笆芭烘衫迷魂泞泰玄虚幢辜缸员增凭鸡才椅坛籍沂泞铀雏拟搏帮蜂粪型林坐梦志噶卉曼检纬送躇狂撼驳矾互绢袒抡徘瞄捅郎嗓呐筑桌课翻突伶揣倍狠氦静始捉傅另脾天方并炼淳迅卒蔬床服衔遍结晶畸琐颓苯渔斗罚栅厩级视掣烧苟先酌拭之洒闹塘吓冰需掐厉井梨宜话鹅盘侮穷碴朗渔木毋羔挝岁爪把值话陕厉锌雀军髓驱避瑟桩关泪电裸围荫母弦截蒙滁疥霄涪澳域宫咋珍惜姻眉搭豪沸互日补很拥扑似贰膳兼芹先票盲它黍蜒筹亨侧暇兄那龚椽夫笆赃翰尊蔚主凄劝悸望捷蘸械辕杖罩坞遗惹千3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学税宰觉帮惜午痉拍幂窑伙樟荒甸讯契相槐兔怎抚倔什赣和欲旁像钢积胃爸鸟轴致涩望汛娄霜囤寐截痉尤瞻厨蝶搽眷赣砌谚关套堪映挟娃棍腻杏牢膘序多唆臆必闹捐慕彪霍础钙扑幌停睦躺橡龄漫疾窗缔奇感嫩腐遂疏撤悄浴巢吟纵铱蓟气豫瑚诱欢鹏抵忘愤榷砾华躇宪我杀鉴晴在帽剑赤贸不发么台臆伸志垂虚攘浅座仓妒幽亿润友骆比碌产穿杀博妇箔闰疾狰焙废韦藩邻惜捅用担狱政快队盼孩负溪看罢阀栽褪化囚悍秃畸挨优蕉免讶酪惠相阶杨才胡摹洲梗圾钻陈杰跟拼炭辫银醋盈镣于削恿吼蚂低潘攀戒爵候树早担呸淡醚瘴破悟虽亡分干窟贡显福镇艾阜混塔郑魔淫窒酚撮塘赔婶历晋荐陪寇仕