2015七中嘉祥高二下物理半期考试试题(上传)

针对高二选修3-2、3-4部分内容并结合四川对高考的常规考查要求编制本套试卷。预测难度0.55.

七中嘉祥外国语学校高2013级高二下半期考试试题

物 理

出题：向国兴 审阅 高二物理组 （考试时间：90分钟，总分：110分）

考试范围（电磁感应、交流电、传感器、机械振动、机械波）

一、不定项选择题（本题包括14小题，共56分；全对得4分，选不全得2分） 1．如图所示为置于成都地区的某单摆的共振曲线，则

A．该单摆做受迫振动的周期一定等于2s B．该单摆的摆长约为1m

C．单摆做简谐运动时的回复力一定不等于合外力

D．单摆悬挂在静止的电梯中自由振动时，若电梯突然自由下落，则单摆必相对于电梯静止

2、做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的

A、频率、振幅都不变 B、频率、振幅都改变 C、频率不变、振幅改变

D、频率改变、振幅不变

3、如图所示，R3是光敏电阻(光照时电阻变小)，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则

A．a点电势高于b点电势 B．a点电势低于b点电势 C．a点电势等于b点电势

D．a点电势和b点电势的大小无法比较

4、如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是

A．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变 B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭 C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭

D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭

5、如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒

ab

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的电流与时间或外力与时间关系的图线是

6、如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合．则

BSω

A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝ωt

RBSω

B．线圈中电流的有效值为I＝RC．线圈中电流的有效值为I＝

2BSω

2R

BSω 2

D．线圈消耗的电功率为P＝

2R

7、如图，面积均为S、匝数均为n、电阻相同的两个线圈，分别放在如图所示的磁场中，甲是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中绕OO′轴匀速转动，周期为T，从图示位置开始计时，乙图中磁场变化规律为B＝B0cos 2πt/T，则

A．两线圈中感应电流的变化规律相同

B．在从t=0开始的任意相等时间内通过两线圈横截面的电量相等 C．图示时刻，甲线圈每一条边受到的安培力均最大 D．两线圈中磁通量变化率的最大值均为πB0S /T

8、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，B是原线圈的中心接头，原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R1、R3为定值电阻，R2为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而减小)，C为耐压值为所有电表表．下列( )

A．当单刀双掷开关与A连接，传感器R2所在处温度升高，A1的示数变大，A2的示数减小

B

．当单刀双掷开关与

B

连接，副线圈两端电压的频率变为

25 Hz

70 均判

V的电容器，为理想电断正确的是

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C．当单刀双掷开关由A→B时，电容器C不会被击穿

D．其他条件不变，单刀双掷开关由A→B时，变压器的输出功率变为原来的0.5倍

9、如图所示，是一将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效，心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，以扬声器(可以等效为阻值为8 Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。等效电源的电压有效值u0＝30 V，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比为50∶1，则

A．变压器的初级线圈输入电压为30 V B．变压器的初级线圈输入电压为10 V C．变压器次级线圈输出电压为0.6 V D．变压器次级线圈输出功率为5×103 W

－

10、如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，则下列判断错误的是

BLv0

A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I＝

RμB2L2v0

B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a＝g－

2mR2Rq

C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s＝

BL

1μmgRq

D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Qmv204BL11、图(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )

A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动

B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm

12、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B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逆时针

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方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是( )

13、如图所示，空间存在有界磁场I和Ⅱ，其中磁场I上下边界间距为4L，方向垂直纸面向里，大小为B，磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合，磁场Ⅱ的宽度为2L，方向垂直纸面向外，大小也为B．一质量为m，边长为L的金属线框以某一竖直速度v0从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动，线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动，最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动，则

A．线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大 B．线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2>v0

C．线圈下边到达磁场I

的下边界时的速度大小为v1

D．线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL 14．如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长为l，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电

荷量为q，其中P－t图象为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是(

)

A B C D

二、实验题（共3小题，共18分）

15. （6分） 某同学在实验室分别用10分度、20分度和50分度三种游标卡尺测量同一小球的直径，测量情况如下图所示。

由图中读出的该小球的直径分别为 cm、 cm和 。

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16、（4分）若将变压器输出的交流信号按图6所示与示波器连接，对示波器调节后，在荧光屏上出现的波形应为下列选项中的( )

17、（8分）用单摆测定重力加速度实验中：

(1)除了细线、摆球、铁架台、铁夹、米尺之外，必需的仪器还有________； (2)为了减小实验误差：当摆球的直径约为2 cm时，比较合适的摆长应选________ A、80 cm B、30 cm C、10 cm

4 2L

(3)实验中，利用g＝，求得g，其

T2

摆长L和周期T的误差都会使最后结果产生误差，两者相比，________的误差影响较大；

(4)在某次实验中，测得单摆振动50次全振动的时间如图所示，则单摆的周期T＝________s.

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（密 封 线 内 不 准 答 题） 密 封 线

七中嘉祥外国语学校高2013级高二下半期考试答题卷

物 理

（考试时间：90分钟，总分：110分）

二、实验题（共3小题，共18分）

15. （6分）cm、cm。 16、（4分） ( )

17、（8分）(1) ________；(2) ________(3)________ (4) ________.

三、计算题（本大题共3小题，共36分，解答过程中应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有答案不给分）

18、（10分）如下图所示，一列横波的波形如图所示，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图，求：

(1)若2T> t2-t1>T，波速可能为多大？（T为周期） (2)若T< t2-t1，并且波速为3600m/s，求波的传播方向。

19、（12分）如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有

班级______________ 姓名_____________ 考号______________ 座位号_________

－

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“∧”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3 Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10m/s2。

(1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8 m处电势差UCD；

(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出F－x关系图象；

(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。

20．（14分）如图所示，da、bc为相距为L的平行导轨(导轨电阻不计)。a、b间连接一个定值电阻，阻值为R。长直金属杆可以按任意角θ架在平行导轨上，并以速度v匀速滑动(平移)，v的方向与da平行，杆MN每米长的阻值也为R。整个空间充满匀强磁场，磁感强度的大小为B，方向垂直纸面向里。求：

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(1)定值电阻上消耗的电功率最大时，θ角的值；

(2)杆MN上消耗的电功率最大时，θ角的值。(要求写出推导过程)

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高2013级高二下半期考试物理试题参考答案

一、不定项选择题（本题包括14小题，共56分；全对得4分，选不全得2分）

1．B． 2、C、3、A 4、BD 5、D 6、CD 7、A． B． 8、AC 9、BD 10、A 11、BC 12、C 13、A．D．14． C

三、实验题（共3小题，共18分）

15. （6分）cm、cm。 16、（4分）C

17、（8分）(1)游标卡尺； (2)A、 (3)，周期 (4) 2.02 .

四、计算题（本大题共3小题，共36分，解答过程中应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只有答案不给分） 18、（10分）

(1)由图象可知：若波向右传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=10m，则波速

v1

x10

m/s 2000m/s t0.005（ 3分）

若波向左传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=14m，则波速

v2

x14

m/s 2800m/s

t0.005（3分）

(2)由图象可知:波长λ=8m

在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=v△t=3600×0.005m=18m （2分） 则 x

181

（2分） 2 ，所以波向右传播。

84

19、（12分）

(1)金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势

E＝Blv(l＝d)，解得E＝1.5 V(D点电势高)

当x＝0.8 m时，金属杆在导轨间的电势差为零。设此时杆在导轨外的长度为l外，则

OP－xl外＝d－d、OP＝

OP

MP2－ 2，得l外＝1.2 m

2

由楞次定律判断D点电势高，故C、D两端电势差

UCD＝－Bl外v，即UCD＝－0.6 V (2)杆在导轨间的长度l与位置x关系是

l＝

OP－x3

d＝3－x OP2

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Blvl

对应的电阻Rl为Rl＝，电流I＝

dRl杆受的安培力F安＝BIl＝7.5－3.75x 根据平衡条件得F＝F安＋mgsinθ

F＝12.5－3.75x(0≤x≤2) 画出的F－x图象如图所示。

(3)外力F所做的功WF等于F－x图线下所围的面积，即

WF＝

5＋12.5

2 J＝17.5 J 2

而杆的重力势能增加量ΔEp＝mg OPsinθ 故全过程产生的焦耳热Q＝WF－ΔEp＝7.5 J 20．（14分） 解法一：

(1)∵无论θ角多大，电动势E＝BLv不变，且R为定值电阻，所以总电流越大，R上的功率越大 π

可见MN接入的电阻越小越好，即θ＝R上的功率最大

2(2)令MN上的电阻为r，∴r＝ BLv 2LR

PMN 化简得

LR2sinθ ＋R sinθPMN

LR sinθ＋2L sinθ

πL2

∵θ∈(0]，由均值不等式可知：(sinθ＋2L)≥4L，当且仅当sinθ＝L即θ＝arcsinL时等号成

2sinθ立，此时0<L≤1 m。即当0<L≤1 m时且θ＝arcsinL，MN上消耗的功率最大。

π

当L>1 m时，θ＝ MN上消耗的功率最大。

2

解法二：(1)∵无论θ角多大，电动势E＝BLv不变，且R为定值电阻 ∴总电流越大，R上的功率越大

π

∴MN接入的电阻越小越好，即θR上的功率最大。

2

(2)可将固定电阻R视为内阻，MN视为外电阻，这样就变成了E恒定、内阻不变的等效电路。当0<L≤1 m，RMN＝R，θ＝arcsinL时，内外电阻相等，MN上消耗的功率最大。(推导略)

π

当L>1 m时，θ＝，MN上消耗的功率最大。

2

B2L3v2

BLvL

由PMN＝I2r和I＝可得 sinθR＋r

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/spb1.html