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1、武汉二中20162017学年上学期高二年级期中考试物理试卷试卷满分：110分一、选择题：本题共 10小题，每小题 5分。共50分；在每小题给出的四个选项中，第 16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1 .下列叙述正确的是（）A .感应电动势区|属于用比值法定义物理量B .法拉第提出了场的概念，还第一次采用了画电场线的方法描述电场，并且总结出了法拉第电磁感应定律C .楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕与电流的单位A （安.由T （特斯拉）、m （米）、（欧姆）、s （秒）组合成的单位培）等效2 .如图所
2、示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法中错误的是（）A .刚闭合开关S的瞬间，通过 D、的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间，通过 D、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D熄灭，D2比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，Di闪亮一下再熄灭11 / 12图u3. 一列简谐横波沿 x轴传播，已知x轴上X1=0和X2=1 m处两质点a、b的振动图象如图a、b所示，该波的波长入1 m。则下列说法中正确的是A.该波的频率为 0.04 HzB.该波的周期
3、为4 sC.该波的波长一定为4 mD.该波的传播速度可能为100 m/s4.如图甲所示，一匝数 N=1R 总电阻 R=7.5 长 Li=0.4m、宽L2=0.2m的匀质矩形金属，线框静止在粗糙水平面上，线框的bc边正好过半径r =0.1m的圆形磁场的竖直直径，线框的左半部分在垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度Bo =1T,圆形磁场的磁感应强度B垂直线框平面向下，大小随时间均匀增大，如图乙所示,已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=1.2N，取兀=3,则（）A. t=0时刻穿过线框的磁通量大小为0.07WbB.线框静止时，线框中的感应电流为0.2AC.线框静止时，ad边所受安培力水平向左
4、，大小为 0.8NBD.经时间t=0.4s ,线框开始滑动5.如图所示，等腰直角区域 EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，直角边CF长度为2L.现有一电阻为 R的闭合直角梯形导线框 ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场.t=0逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是（）6.理想变压器原线圈接恒压交流电源，副线圈接如图所示电路，定值电阻时刻恰好位于图示位置（即BC与EF在一条直线上，且 C与E重合），规定导线框中感应电流沿R、R3的阻值均为R,滑动变阻器R2总阻值为2R,在滑动变阻器的滑片 P从a点滑到b点过程中，下列说法正确的是（）A.变压器输出电压先增大后减小
5、B.电阻R上电压先增大后减小C.变压器输入功率先增大后减小D.电阻R上电流一直减小7.（多选）如图所示，在倾角为0的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体 A和B,它们的质量均为 m,弹簧的劲度系数为k, C为一固定的挡板.现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放， D和A相碰后立即粘为一体，之后在斜面上做简谐运动，在简谐运动过程中，物体A .简谐运动的振幅为BC. B对C的最大弹力为 ,B对C的最小弹力为H ,则（B .简谐运动的振幅为 12dD . B对C的最大弹力为 | x |8.（多选）如图所示，单匝矩形闭合导线框 abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为
6、R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过可/ 6时的感应电流为I ,下列说法正确的是（）A .线框中感应电流的有效值为2IatlX X X JrC WB .线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IR/万X X X X XC .从中性面开始转过 12的过程中，通过导线横截面的电荷量为2I / coi 二士JC X! St MD .线框转一周的过程中，产生的热量为8.RI2/39.（多选）空间中有一磁感应强度大小为日 竖直向下的匀强磁场，等腰直角三角形OAC在水平面内，/ AOG90 , OA=L D为AC中点，如图所示。粒子 a以沿AO方向的速度V0从A点射
7、入磁场，恰好能经过 C点，粒子b以沿OC方向的速度从 O点射入磁口场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为 mr电荷量均为 q,粒子重力及粒子间的相互作用均忽略，则下列说法中正确的是（）A.粒子a带负电，粒子b带正电B.粒子a从A点运动到C点的时间为nt L2v0C.粒子b的速度大小为 2V0D.要使粒子b从。点射入后的运动轨迹能与 AC相切，只需将其速度大小变为（21） vo10.（多选）如图xoy平面为光滑水平面，现有一长为d宽为L的线框MNPQ&外力F作用下，沿正x轴方向以速度 v做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度兀B=Bcos( x)（式中Bo为已知量），规定竖直向下方
8、向为磁感应强度正方向，线框电阻为R。t=0时刻MN边恰好在y轴处，则下列说法正确的是（）A.外力F为恒力工小一- 4B02L2vB. t=0时，外力大小F= ccc,兀 vt2B0LvcosC.通过线圈的瞬时电流dD.经过t= d ,线圈中产生的电热 Q= 2B02L2Vd二、实验题(本题共 2小题，共14分)11. (6分)某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于10。，在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记。数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为一L,再
9、用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图)。(1)该单摆在摆动过程中的周期表达式为T=;(2)从图可知，摆球的直径为d =mm(3) 用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=(4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的roA.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B.把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间C.以摆线长做为摆长来计算D.以摆线长与摆球的直径之和做为摆长来计算12. (8分)某实验小组测定水果电池的电动势和内电阻，所用的器材有:水果电池E:电动势约为1V;电压表 V:量程1V,内阻 R=3kQ;电阻箱R:最大阻值
10、9999Q;一图1电流表A:量程10mA内阻约为几欧;滑动变阻器R:最大阻值200Q;开关S,导线若干。(1)该实验小组设计了如图 1所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及变化均很小，且电压表的示数变化很小，分析其原因是(2)该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路，实验步骤如下:第一步：闭合开关 S,多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值 R,并计算11出对应的己与的值。R U第二步：以H为纵坐标，:为横坐标，作出 1图线（用直线拟合）。 RU R第三步：求出直。线的余率k和在纵轴上的截距 bo请回答下列问题：i、实验得到的部分数据如下表所示，其中当
11、电阻箱的电阻R= 2000a时电压表的示数如图 3所示。读出数据，完成下表。答：, 。R/ rQ900060005000400030002000R1/10 4a -11.111.672.002.503.335.00U/V0.530.500.480.460.43UF1/V11.92.02.12.22.3ii、若根据1-1图线求得直线的斜率k=2.0 X103Q/V,截距 冈 ，则该水果电池的电U R1动势E=V，内阻r=Q。三、分析计算题（本题共 4小题，共46分。分析.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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（
12、8 分）如图所示，“ |匚”型框置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外，“匚”型框的三条边的长度均为 L,电阻均为r, a、b两端连接阻值为 R的电阻。“匚”型框绕轴ab以角速度3逆时针（从上往下看）匀速转动，t=0时刻经过图示位置。规定回路中I 一 1 方向为电流的正方向，求：（1）通过电阻R的感应电流的表达式；（2）当 区 时，通过电阻 R的感应电流的大小和方向。14. （12 分）劲度系数为k的轻弹簧上端固定，下端拴小物块A和B, A的质量为 日 某时刻剪断 AB0.4mg （ g为重力加速A间的细绳，A开始做简谐运动。运动到最高点时，弹簧的弹力大小为度，A做简谐运动时周期
13、为3 ）。求：A做简谐运动的振幅大小；当A运动到最低点时，A对弹簧弹力F的大小和方向；若当A运动到最低点时B恰好落到地面，求 B开始下落时距地面的高度。15. （12分）如图甲所示，建立 Oxy坐标系，两平行极板 P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l ,第一四象限有磁感应强度为 B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。在极板P上方沿y轴方向放置一荧光屏。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为mr电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子，在08t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知 t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t 0时刻经极板边缘射入磁
14、场。上述 m q、l、t。、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求粒子的初速度 V。及电压L0的大小。（2）求to/2时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径及时间。（3）何时进入两板间的带电粒子打在荧光屏的位置最高，求此位置距上极板P的距离。UpqUoV0to2t0 3a 4t0 5t0 6t0 7t0 8t0 t-U0图甲图乙16. （14分）如图所示，足够长的 U型金属框架放置在绝缘斜面上，斜面倾角30。，框架的宽度l=1.0m、质量M=1.0kg。导体棒 回垂直放在框架上，且可以无摩擦的运动。设不同质量的导体棒 网放置时，框架与斜面间的最大静摩擦力均为1J
15、 。导体棒 可电阻R=0.02其余电阻一切不计。边界相距-的两个范围足够大的磁场I、n,方向相反且均垂直于金属框架，磁感应强度均为。导体棒回从静止开始释放沿框架向下运动，当导体棒运动到即将离开I区域时，框架与斜面间摩擦力第一次达到最大值；导体棒回继续运动，当它刚刚进入n区域时，框架与斜面间摩擦力第二次达到最大值八（）。求:（1）磁场I、n边界间的距离 目；（2）欲使框架一直静止不动，导体棒 3的质量应该满足的条件;（3）质量为1.6kg的导体棒 回在运动的全过程中，金属框架受到的最小摩擦力。武汉二中20162017学年上学期高二年级期末考试物理参考答案及评分标准一、选择题：本题共10小题，每小
16、题 5分。共50分，在每小题给出的四个选项中，第6题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分。12345678910DBDDCDBDBCBDBCD二、实验题（本题共 2小题，共14分）11.（共 6 分）（1） -2t（1 分） （2）5.980 （ 1 分）n 1（3）1（2 分） （4）BD（2 分）12. （共8分）（1）电池的内阻很大（2 分）（2） i、 0.37 （ 1分）2.7 （1 分）ii、1.0 （ 2分）2000 （ 2 分）三、分析计算题（本题共4小题，共46分。分析解答应写出必要的文字说明、方程式和重要
17、演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （8 分）解：（1）回路感应电动势的最大值：1分回路电流的最大值：回 1 分回路电流的瞬时值：1 分联立解得：I X | 一 2 分当国时，I X |2分电流沿逆时针方向（正方向或 一二 ）1分14. （12 分）解：（1）在最高点弹簧形变量为：LH 1分在平衡位置有：I若在最高点弹簧处于压缩状态时，振幅为：| X 1分若在最高点弹簧处于拉伸状态时，振幅为：1分(2) 第一种情况下：I I 1 分贝U:1 分第二种情况下：I 1 1分则：| X I 1 分(3) B物体下落的时间：t= (n+)T (n=0
18、,1,2)1 分B物体离地的高度：a 1分又：叵1分解得： x I (n=0,1,2 )1 分15. (12 分)解：(1)在t=0时该进入极板间的粒子，在极板间x轴方向做匀速直线运动；垂直极板方向，在 010时间内向下做匀加速直线运动，10 2t 0时间内做匀速直线运动粒子的初速度a 1分令粒子刚出极板间时沿 y轴方向的速度大小为 Vy| X |1 分所以在010时间内向下偏移三另有： 叵 1 分可解得：回I1 分(2) to/2时刻进入两板间的带电粒子，在5t o/2时刻离开极板，其沿y轴方向的速度为 vy=at 0/2 at 0/2=0故该粒子以速度 vo垂直于y轴方向进入磁场1 分设带
19、电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R,则有： | x |1分可解得：S 1 分运动时间为 X 1 分(3)与X轴方向成a角进入磁场中的带电粒子的速度为V=Vo/COS a 1分其轨道半径为 1 分经过磁场偏转后再次经过 y轴时向上偏移量为11 分可解得：| K |可见其沿y轴向上的偏移量与进入磁场时的方向无关，再据对称性，可知在 t=2t 0时刻进入极板间的粒子，在 t=4t 0时刻经上极板边缘射入磁场，进荧光屏上的位詈最高，距上极板 P的距离为 叵 1 分16. (14分)解：(1)导体棒即将离开I时，金属框受到的安培力沿斜面向下，对金属框由平衡条件得：求得1 分导体棒受安培力：x
20、 I求得 gi 1 分导体棒刚进入n时，金属框受到的安培力沿斜面向上，对金属框由平衡条件得导体棒在两磁场边界之间运动时,(1分)(2)导体棒离开I之前，速度至少要达到匚三1 。设此时在磁场I中已经达到最大速度做匀速运动，由平衡条件得：X 1,求得1 分欲使金属框架不动，导体棒刚进入n后电流不再增大，做匀速运动。由平衡条件得：X I ,求得匕I1 分即导体棒的质量应为：1 I .1 分(3)导体棒在磁场I中运动时，由牛顿第二定律得：- 一 1山导体棒做加速度减小的加速运动，最大速度为1m/s。安培力在逐渐增大，最小值是0最大值为2N。此过程中对金属棒，由平衡条件得回。1分日 时，速度最小，以后做匀速运可知金属框与斜面的摩擦力范围为:导体棒在无场区时，金属框与斜面的摩擦力恒为导体棒在磁场n中运动时，由牛顿第二定律得：目导体棒做加速度减小的减速运动，最大速度为动，此时速度为 回 。安培力在逐渐减小，最小值是3 ,最大值为此过程中对金属棒，由平衡条件得:可知金属框与斜面的摩擦力范围为:综上所述，金属框受到的最小摩擦力为14 /12