北京四中2015-2016学年高二下学期期中考试物理试卷含答案

物理试卷（试卷满分为150分，考试时间为100分钟）Ⅰ卷(共100分)一．单项选择题（本大题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项。将答案填涂在机读卡上．．．．．．．．．．）1．以下物理量与单位对应正确的一组是（）A．磁通量—亨利B．自感系数—韦伯C．容抗—法拉D．感抗—欧姆2．法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比3．如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ad、bc边与导线平行。下面的操作中不能．．使线圈中产生感应电流的是（）A．使线圈水平向左平移B．使线圈水平向右平移C．使线圈竖直向下平移D．使线圈以bc边为轴转动4．如图所示，粗细均匀的电阻丝围城的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是（）abvAabvBabCvabDvdbacI5．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（）A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻6．如图所示，理想变压器的原线圈两端接u＝2202sin100πt（V）的交流电源上副线圈两端接R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．原线圈中电流表的读数为1AB．原线圈中的输入功率为2202WC．副线圈中电压表的读数为1102VD．副线圈中输出交流电的周期为0.01s7．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，他把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验，她连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同VAR~u~ⅠⅡⅢabc8．左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示（每个波形都是正弦图形）。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为（）A．110VB．156VC．220VD．311V9．如图甲所示，abcd是由导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的面积为S。整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间变化情况如图乙所示，PQ始终静止。则下面说法正确的是（）A．导体棒中感应电流的方向由P到QB．导体棒中感应电流大小恒定C．导体棒PQ所受安培力的方向水平向右D．导体棒PQ所受安培力的大小恒定10．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为L，圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法正确的是（）A．圆盘产生的电动势为212BL，流过电阻R的电流方向为从b到aB．圆盘产生的电动势为212BL，流过电阻R的电流方向为从a到bC．圆盘产生的电动势为2BL，流过电阻R的电流方向为从b到aD．圆盘产生的电动势为2BL，流过电阻R的电流方向为从a到b二．多项选择题（本大题共6小题；每小题5分，共30分。每小题有多个正确选项，部分选RBbaωu/Vt/10-2s对得3分，选错不给分，将答案填涂在机读卡上与题号对应的位置．．．．．．．．．．．．．．．．．．）11．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是（）A．磁铁与线圈相互排斥B．磁铁与线圈相互吸引C．通过R的感应电流方向为从a到bD．通过R的感应电流方向为从b到a12．如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（）A．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁B．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁C．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生D．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生13．卡拉OK用的话筒，内有将声音信号转换为电信号的传感器。其中有一种是动圈式的，如图所示。在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中。声波使膜片振动时，就会将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（）A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时线圈中产生动生电动势D．膜片振动时线圈中产生感生电动势14．某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为线R。则下列说法正确的是（）A．输电线上的电流UPI0B．输电线上的电流线RUIABABNSabRC．输电线电阻上的功率损失线线RUPP20)(D．输电线电阻上的电压损失线线RUPU015．如图所示，电池内阻不计，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡。对于这个电路，下列说法中正确的是（）A．S刚闭合瞬间，D1、D2同时亮B．S刚闭合瞬间，D1先亮，D2后亮C．闭合S电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮D．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开时，D1亮一下再逐渐变暗，D2立即熄灭16．如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒ab、cd组成闭合回路，棒ab、cd置于磁场中，则棒cd在导轨上如何运动才可能使导体棒ab向右运动（）A．减速向右运动B．加速向右运动C．减速向左运动D．加速向左运动三．计算题（本大题共2小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。）17．（15分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n＝100匝，电阻r＝1Ω，长l1＝0.5m，宽l2＝0.4m，角速度ω＝10rad/s。磁场的磁感强度B＝0.2T。线圈两端外接电阻R＝9Ω的用电器，和一个理想交流电流表。试分析求解：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)电流表的读数；(3)电阻R上消耗的电功率。SED2D1LOBO′ARl2l1abcdBB18．（15分）如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000匝、面积S=2×10-2m2、电阻r=1Ω。在线圈外接一阻值为R=4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示。求：（1）0~4s内，回路中的感应电动势；（2）t=5s时，a、b两点哪点电势高；（3）t=5s时，电阻两端的电压U。II卷（共50分）四．不定项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题至少有一个正确答案，部分选对得2分，选错不给分，请把答案写在答题纸上．．．．．．．．．．）19．关于物体的内能，下列叙述中正确的是（）A．1g00C的水的内能比1g00C的冰的内能大B．电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“做功”实现的C．气体膨胀，它的内能一定减少D．对气体加热，其温度一定会升高20．关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C．液体的温度越高，布朗运动越激烈D．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显图乙B/Tt/s40.4200.26图甲RBba21．如图所示，电阻R＝1Ω、半径r1＝0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1m．t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝（2－t）(T)。若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图像应该是下图中的（）22．如图所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，a到b与b到c的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的()A．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1:2B．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1:2C．在从a到b与从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:1D．在从a到b与从b到c的两个过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1:123．如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放c、dh3h图甲acxcOoh2h3h4h5hacxcOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hABCD图乙RFabcB点的位移。图乙中正确的是（）五．简答题（本大题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。）24．如图所示，水平地面上方有一高度为H、界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。矩形导线框abcd在磁场上方某一高度处，导线框ab边长为l1，bd边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于线框平面，磁场高度Hl2。线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为3/5g；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为/5g。运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边始终平行PQ。空气阻力不计，重力加速度为g。求：（1）线框开始下落时cd边距离磁场上边界PQ的高度h；（2）cd边刚离开磁场时，电势差Ucd（3）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中，线框产生的焦耳热Q；（4）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场的过程中，通过线框导线某一横截面的电荷量q。25．电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如图所示的31个同心导电圆环，各圆环之间彼此绝缘，导电圆环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125π（Ω/m）。从中心向外第n个同心圆环的半径319nrn（cm），式中n=1、2…31。电磁炉工作时产生垂直于锅底方向的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为tB=100π2sinωt（T/s）。（为了方便计算取．π．2．=10．．．）（1）半径为r1（n=1）的圆环中感应电动势最大值为多少伏？PQMNadcbHl1l231……（2）半径为r1（n=1）的圆环中感应电流的有效值为多少安？（3）各导电圆环总的发热功率为多少瓦？请将答案写在答题纸上物理试题答题纸班级学号姓名Ⅰ卷一．单项选择题（填答题卡）二．多项选择题（填答题卡，注意与题号对应．．．．