20152016学年浙江台州三门中学高二上期中物理试卷

1、2015-20162015-2016学年浙江省台州市三门中学高二（上）期中物理试卷一.单项选择题1.下列运动中不属于机械振动的是（）A.树枝在风的作用下运动B.竖直向上抛出的物体的运动C.说话时声带的运动D.爆炸声引起窗扇的运动2.如图各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（R RC.D D3.做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列哪组物理量完全相同（）A.回复力、加速度、速度B.回复力、加速度、动能C.回复力、速度、弹性势能D.加速度、速度、机械能4 .如图所示为风速测量装置，风叶转动带动永磁铁同步转动，交流电表的示数值反映风速的大小,则（）A.风速

2、越大，电表的示数越大B.电表的测量值是电流的平均值C.电表的测量值是电压的最大值D.风叶转动一周，线圈中电流方向改变一次5 .如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，B、C间的距离为20cm,振子由B运动到C的时间为2s,则（）,IIII4iBA.从。一C-O振子做了一次全振动B.振动周期为2s,振幅是10cmC.从B开始经过6s,振子通过的路程是60cmD.从。开始经过3s,振子又到达平衡位置O6 .在雨雪冰冻天，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.若在正常供电时，高压线上送电电压为U,电流为I,热损耗功率为巳除冰时，输电线上的热耗功率需变

3、为9AP,则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（），I，,一，,一，1A.输电电流为7B.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为7 .如图所示，一毛同学用多用电表的欧姆挡测量一个线圈的电阻，以判断它是否断路.为方便测量,同桌的二毛同学用双手分别握住线圈裸露的两端，一毛用两表笔与线圈两端接触，读出阻值，再将表笔与线圈断开.在测量的过程中，二毛在某瞬间感到有强烈的电击感，对此现象，下列说法正确的是（）A.线圈没有断路，在表笔与线圈断开瞬间，二毛有电击感B.线圈没有断路，在表笔与线圈接触瞬间，二毛有电击感C.线圈一定断路，在表笔与线圈断开瞬间，二毛有电击感D.线圈一定断路，在表笔与线圈接

4、触瞬间，二毛有电击感10.如图所示，水平铜盘半径为r,置于磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度 3 做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的8.如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，R是定值电阻，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有（）A.开关S与1接通时，灯B逐渐变亮8 .开关S与2接通后，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C.开关S与2接通后，B发光，而A不发光D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与

5、2接通时，通过B灯的主要是高频信号9 .如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（abc的ab边ab边垂直.则）原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为则（）n：1,变压器的副线圈与电阻为R的负载相连,A.负载R两端的电压为的麻2nB.原线圈中的电流强度为通过R电流的工rC.变压器的副线圈磁通量为0D.通过负载R的电流强度为0.不定项选择题11.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、

6、电键相连，如图所示.线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起.则下列说法中正确的是（）A.若保持电键闭合，则铝环不断升高B.若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C.若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变12.在一阻值为R=10的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（）A.此交流电的频率为0.5HzB.此交流电的有效值为VSAC.在。2s内电阻产生的焦耳热为25JD.在24s内通过该电阻的电荷量为1C13.如图所示，面积为S的矩形导线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成0角.当线框以ab为轴顺时针匀速转90过

7、程中，下列判断正确的是（）c*A.线框中电流方向先为a一b一c一d一a,再为a一d一c一b一aB.线框中电流方向一直为ab-c-d-aC.线框中电流先减小后增大D.线框中电流先增大后减小14 .图甲是小型交流发电机的示意图，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表.内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，原、副线圈匝数比为3：2,副线圈接有滑动变阻器，从某时刻开始计时，副线圈输出电压如图乙所示,以下判断正确的是（）A.电压表的示数为15VB.副线圈输出电压瞬时值表达式u=10&sin（100疝）VC.若滑动触头P的位置向上移动时，电

8、流表读数将减小D.把发电机线圈的转速变为原来的一半，则变压器的输入功率将减小到原来的一半15 .用一根横截面积为S、电阻率为p的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径.如ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时金县k(k0),贝()AtB.圆环中产生逆时针方向的感应电流kr工C.圆环中感应电流的大小为受2D.图中a、b两点之间的电势差UAB=Hkd-3X1c=1c,故D正确；故选：ABD.【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时明确非正弦式交流电有效值的计算方法.13.如

9、图所示，面积为S的矩形导线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成0角.当线框以ab为轴顺时针匀速转90过程中，下列判断正确的是（）A.线框中电流方向先为a一b一c一d一a,再为a一d一c一b一aB.线框中电流方向一直为ab-c-d-aC.线框中电流先减小后增大D.线框中电流先增大后减小【考点】楞次定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量虫=8$,B是磁感应强度，S是线圈的面积.当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量二0;若既不垂直，也不平行，则可分解成垂直与平行，根据二BSsin。（。是线圈平面与磁

10、场方向的夹角）即可求出磁通量，然后结合楞次定律即可得出电流的方向；结合法拉第电磁感应定律计算电动势随时间（或位置）的变化.【解答】解：A、矩形线圈abcd如图所示放置，此时通过线圈的磁通量为：1二BSsin9.当线框以ab为轴顺时针匀速转90。过程中。先减小，后反向增大，当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕ab轴转90角时，穿过线圈反面，则其的磁通量：2二-BScose.因此穿过线圈平面的磁通量的变化为磁通量先减小后反向增大.根据楞次定律可知，。减小时，磁通量减小，产生的感应电流的方向是ab-c一d-a;磁通量反向增大时，同理可知，感应电流的方向仍然是a-b-c-d-a.故A错误，B正确；C、

11、D、。减小时，cd棒切割磁感线，产生的电动势：E二Bed#有效=B*d*Wbc-cos0，可知，电动势随夹角的减小而增大，所以线框中电流先增大；当。反向增大时，电动势随夹角的增大而减小.故C错误，D正确.故选：BD【点评】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式虫=35$所。（。是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况.注意夹角。不是磁场与线圈平面的夹角，同时理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈.14.图甲是小型交流发电机的示意图，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表.内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩

12、形线圈通过滑环接一理想变压器，原、副线圈匝数比为3:2,副线圈接有滑动变阻器，从某时刻开始计时，副线圈输出电压如图乙所示，以下判断正确的是（）A.电压表的示数为15VB.副线圈输出电压瞬时值表达式u=10Mjsin（1004）VC.若滑动触头P的位置向上移动时，电流表读数将减小D.把发电机线圈的转速变为原来的一半，则变压器的输入功率将减小到原来的一半【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率；交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式.【专题】交流电专题.【分析】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，由动态分析判断电流表的读数变化，P的位置向上移动

13、，副线圈的电阻增大，副线圈电压不变，副线圈电流减小.【解答】解：A、由图乙知交流电电压峰值为10MiV,有效值为10V,根据电压与匝数成正比，求电压表显示的为有效值15V,A正确；B、由图象知交流电的周期为0.02s,角速度为 S 吟r=100Tt,副线圈输出电压瞬时值表达式u=10亚sin（100疝）V,故B正确；C、若P的位置向上移动，副线圈的电阻增大，副线圈电压不变，副线圈电流减小，根据电流与匝数成反比知电流表读数将减小，故C正确；D、若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍电压减小为原来的0.5倍，则变压器的输入功率将减小到原来的0.25倍，故D错误.故选：ABC【点

14、评】本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值15.用一根横截面积为S、电阻率为p的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径.如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率:J=k（k0）,则（）B.圆环中产生逆时针方向的感应电流kr匚C.圆环中感应电流的大小为2D.图中a、b两点之间的电势差UAB=|-ki2,故D正确，A、B、C错误；故答案为：(1)A;(2)D.【点评】 自感现象是特殊的电磁感应现象， 根据楞次定律分析要使实验现象明显的条件： 线圈的电阻应小于灯泡的电

15、阻；解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小.17.如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)将线圈A插入线圈B中，合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是ACA.插入铁芯FB.拔出线圈AC.使变阻器阻值R变小D.断开开关S(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度大（填写人”或小”

16、），原因是线圈中的磁通量变化率（填写磁通量”或磁通量的变化或磁通量变化率”）第一次比第二次的大.【考点】研究电磁感应现象.【专题】实验题.【分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答.（2）由楞次定律可知，感应电流磁场总是阻碍原磁通量的变化，当原磁通量变大时，感应电流磁场与原磁场方向相反.（3）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，电路中的感应电流越大.【解答】解：（1）将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，

17、再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示.（2）1）A、插入铁芯F时，穿过线圈L2的磁通量变大，感应电流磁场与原磁场方向相反，故A正确；B、拔出线圈L1,穿过线圈L2的磁通量变小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故B错误；C、使变阻器阻值R变小，原电流变大，原磁场增强，穿过线圈L2的磁通量变大，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，故C正确；D、断开开关，穿过线圈L2的磁通量减小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，故D错误；故选AC.（3）第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，线圈L1的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过线圈L2的磁通量变化快，感应电动势大，感应电流

18、大，电流计的指针摆动的幅度大；第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，线圈L1的电流变化慢，穿过线圈L2的磁通量变化慢，感应电动势小，感应电流小，电流计的指针摆动的幅度小;故答案为：（1）电路图如图所示；（2）AC;（3）大；磁通量变化率.【点评】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同.知道感应电流产生的条件即可正确解题.四.计算题（本题共3 3小题，共3030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,只写出最后答案的不能得分.有数值计算不能答案中必须明确写出数值和单位）18 .竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录

19、纸.当振子上下振动时，以水平向左速度v=10m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图所示，求振子振动的振幅和频率.【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率.【分析】本题抓住弹簧振子的振动与记录纸同时运动，由匀速运动的速度公式v=H求出周期.振幅t t是振子离开平衡位置的最大距离，等于振子在最高点与最低点间距离的一半.【解答】解：设周期为T,振幅为A.由题图得：A=5cm；由于振动的周期就是记录纸从。至x=1m运动的时间，所以，周期为：故频率为：=$=不=10也.答：振子振动的振幅为5cm,频率为10Hz.【点评】 解决本题的关键是理解振幅的含义

20、， 抓住弹簧振子的振动与记录纸运动的同时性， 由匀速运动的规律求解周期.19.如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n二100匝，电阻r=1.0Q,所围成矩形的面积S=0.04m2,小灯泡的电阻R=9.0Q,磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律变化，线2X2冗圈中广生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmScos-t,其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化，求:在磁感强度变化的0；的时间内，通过小灯泡的电荷量.4(1)根据B-t图象读出周期T,由公式Em=

21、nBmSco求出线圈中产生感应电动势的最大值;(2)根据欧姆定律求出电流的最大值，再求出电流的有效值，由电流的有效值求解小灯泡消耗的电功率.通过小灯泡电流的有效值为1=遥=0.4班AN2小灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W(3)在磁感应强度变化的11/4周期内，线圈中感应电动势的平均值-7nsAB通过灯泡的平均电流=一-通过灯泡的电荷量Q=lAt=吗”=4.0X103Cn+r答:(甲)Vxioj(1)线圈中产生感应电动势的最大值.(2)小灯泡消耗的电功率.(3)【考点】 法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化.【专题】 电磁感应功能问题.(3)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的公

22、式求解02时间内，通过小灯泡的电荷量.4【解答】解：(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T=3.14X102s.所以线圈中感应电动势的最大值为Em=nBmSw=nBmS?2X3.14=100X1刀.040又二5V=8V3.14X10(2)根据欧姆定律，电路中电流的最大值为EIm=_=0.80AR+rI(1)线圈中产生感应电动势的最大值为8V;(2)小灯泡消耗的电功率为2.88W；I I(3)回路中的电流大小为:ER+r【点评】求解交变电流的电功率时要用有效值.在电磁感应中通过导体截面的电量经验公式是Q=n可以在推导的基础上记住

23、.R+r20.有人设计了一种可测速的跑步机.测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，理想伏特表和电阻R并联后接在电极的两端.绝缘橡胶带上固定有间距为d的平行细金属条，橡胶带在电动机带动下运动时，金属条将随着橡胶带进入磁场区域，金属条跟电极接触良好，金属条的电阻均为r,其他部分的电阻均可忽略不计.(1)写出橡胶带运动速度v跟伏特表示数U之间的表达式；(2)橡胶带以速度vi匀速运动时，每根金属条穿过磁场区域克服安培力做的功；(3)关闭电动机，运动员在跑步机上跑步时对橡胶带的静摩擦力也可以带动橡胶带运动，这种跑步机被称为机械式跑步机.假定橡胶带在此种情况