湖北省武汉市部分重点中学2012-2013学年高二上学期期末考试物理

湖北省武汉市部分重点中学2012-2013学年

高二上学期期末考试

物 理 试 题

考试时间：90分钟 试卷满分：110分 编辑人：丁济亮

★祝同学们考试顺利★

一 .选择题.本题包括12小题，共48分。在每个小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分

1．下列说法正确的是（ ）

A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断

C．电子秤所使用的测力装置是力传感器

D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大

2．如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd,磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是 （ ）

A．静止 B．随磁铁同方向转动

C．沿与磁铁相反方向转动 D．要由磁铁具体转动方向来决定

3.在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（ ）

[来源:Zxxk.Com]

4．如图是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )

A．I变大，U变小 C．I变大，U变大

B．I变小，U变大 D．I变小，U变小

5．如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的（ ）

6.如图所示的电路中，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ） A．开关S由断开变为闭合，LA、LB同时发光，之后亮度不变 B．开关S由断开变为闭合，LA立即发光，之后又逐渐熄灭 C．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA、LB同时熄灭

D．开关S由闭合变为断开的瞬间，LA再次发光，之后又逐渐熄灭

7．在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为( ) A．1和0 C．1和1

B．0和1 D．0和0

8.如图所示(a)、(b)两电路中，当a、b两端和e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别 a e 在c、d与g、h两端加上110V的交流电压，

c g 则a、b间与e、f间的电压分别( )

A、220V、220V B、220V、 110V h d f b (b) (a) C、110V、110V D、220V、0

9.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )

C．该车获得的牵引力为104 N D．该车受到的阻力为63 N

10.如图（甲）所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是：( ) A．该交变电压瞬时值表达式为u1?311cos50?t (V)

B．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变大 C．t?2?10s时，电压表的读数为31.1V

D．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变大

?2（甲）图

11.如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（ ） A.右边界:-4cm4cm和y<-4cm有粒子射出 C.左边界:y>8cm有粒子射出 D.左边界:0

2 x/c12．如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O－xyz，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从原点O以速度v沿x轴正方向出发，下列说法正确的是( )

A．若电场、磁场分别沿y轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动 B．若电场、磁场均沿y轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动

C．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动 D．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴正方向，粒子有可能做平抛运动 二、实验题：（16分）把答案填在答题卷纸相应的横线上或按题目要求作答.

13.(4分)在实验室中用游标卡尺测量一物体长度的读数是________毫米,螺旋测微仪测量金属丝的直径时，由图可知金属丝的直径是 毫米。

14.(4分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用测出的数据画出了电源的U一I图像，如图所示，若E、r分别表示电池的电动势和内电阻，则：E＝ V；r＝ Ω。 15. (8分)实验室中有一量程不准确的电压表V1,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程UM设计了图甲所示的电路。所用器材有： 量程不准的电压表V1,量程标称为O?15V，内阻r1=20. OkΩ; 标准电压表V2,量程0?3V,内阻r2=2.5kΩ; 标准电阻R2，阻值13.0 kΩ； 滑动变阻器R1，总电阻为200.0Ω 电源电动势E=20. 0V,内阻不计； 开关S ，导线若干。

根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程，请你回答：

(1) A同学闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V1满偏，读出此时电压表V2的示数为U2,计算出V1的量程表达式为UM=_________

(2) B同学测量时，V1并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V1的示数U1=_______ V, V2的示数U2=_______V；由读出的数据计算出

UM=_______V。(计算结果保留3位有效数字）

三．计算题。本题共4题，共46分，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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

0

16．(10分)如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37的光滑

B 斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为

I B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的质

02

量为多少？（sin37=0.6，g取10m/s）

17. (12分)发电机转子是100匝，边长为20cm的正方形线圈，将它置于

θ B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以??100? rad/s的角 速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2?，外电路的电阻为8?，试求：

（1）交变电流的瞬时表达式？ （2）外电路上所消耗的功率？

（3）从计时开始，线圈转过?/2的过程中，通过外电阻的电量？ 18．（12分）如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强磁场的高度为H，（L

[来源学科网]1减速运动，加速度大小都为g．求：

3（1）ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小； （2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小； （3）线框进入磁场的过程中，产生的热量．

d L a c b

B H 19．（12分）如图所示，在一个由x轴和曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场，曲线方程为y?0.3sin5?x（单位：m）(0?x?0.2m)。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为有一ab边与x轴重合的正方形金属线框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平B?0.2T。

向右匀速运动，线框边长为0.4m，线框电阻为0.1?，试求： （1）在线框通过磁场区域的过程中，拉力F的最大瞬时功率是多少？

（2）在下面坐标图中画出线框产生的电流随时间变化图象（取a?b?c?d?a方向为电流正方向）。

（3）线框经过磁场区域的整个过程，拉力F做多少功？

武汉市部分重点中学2012～2013学年度上学期高二期末测试

物理参考答案

二．实验题：

13．29.8(2分) 0.900±0.001(2分) 14．1.40(1.4) (2分) 1.00(1.0) (2分)

R?r15．（1）UM＝22U2(或=6.2U2 ) （3分）

r2（2）10.0V (1分) (10.00V也给分) 1.78V（1.77～1.80） (1分)， 16.6V（16.5 ～16.8）（3分）

三．计算题：

16.BILcosθ=mgsinθ (6分) m=0.08kg (4分)

（3）通过外电阻的电荷量q=I△t (1分）

I=E/(R+r) (1分） E=N△Φ/△t (1分）

△Φ= BL

q=0.02C (1分）

18.（1）ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时，由牛顿第二定律可得

2

B2L2v1?mg?mg （3分） R34mgR解得v? （1分） 223BL（2）设cd边刚进入磁场时线框的速度大小为v?，考察从cd边刚进入磁场到ab边刚出磁场

的过程，由动能定理可得

11mg(H?L)?mv2?mv?2 （3分）

22解得v??16m2g2R29B4L4?2g(H?L) （1分）

（3）线框进入磁场的过程中，由能量守恒可得

11mgL?mv2?mv?2?Q （3分）

22解得Q?mgL?mg(H?L)?mgH （1分）

19．（1）正方形金属线框进入磁场和离开磁场切割磁感线均会产生感应电动势，电动势E与切割的有效线长度有关，即E?BL? L?y?0.3sin5?x(m) 当x?0.1m时，L?y?0.3m最长，电动势E最大 Em?0.2?0.3?1.0V?0.06V 匀速切割拉力F的功率等于电功率 E20.062mPF?P电??W?3.6?10?2W

R0.1

（1分）

（1分）

（2分）

的过程，由动能定理可得

11mg(H?L)?mv2?mv?2 （3分）

22解得v??16m2g2R29B4L4?2g(H?L) （1分）

（3）线框进入磁场的过程中，由能量守恒可得

11mgL?mv2?mv?2?Q （3分）

22解得Q?mgL?mg(H?L)?mgH （1分）

19．（1）正方形金属线框进入磁场和离开磁场切割磁感线均会产生感应电动势，电动势E与切割的有效线长度有关，即E?BL? L?y?0.3sin5?x(m) 当x?0.1m时，L?y?0.3m最长，电动势E最大 Em?0.2?0.3?1.0V?0.06V 匀速切割拉力F的功率等于电功率 E20.062mPF?P电??W?3.6?10?2W

R0.1

（1分）

（1分）

（2分）

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