2014-2015學(xué)年北京四中高二（下）期中物理試卷

1、第10頁(yè)（共10頁(yè)）2014-2015學(xué)年北京四中高二（下）期中物理試卷一單項(xiàng)選擇題（本大題共12小題；每小題4分，共48分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)正確選項(xiàng)將答案填涂在機(jī)讀卡上）1（4分）關(guān)于電磁場(chǎng)理論及電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A電磁波的傳播需要介質(zhì)，在真空中不能傳播B電磁波可分為橫波和縱波兩種C周期性變化的電場(chǎng)將產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)D赫茲理論上預(yù)言了電磁波的存在并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了證實(shí)2（4分）電磁波在真空中的傳播速度為c，若某電磁波的頻率為f，則該電磁波在真空中的波長(zhǎng)為（）ABCDcf3（4分）如圖所示為一正弦交流電電壓隨時(shí)間變化的圖象，下列表達(dá)式正確的是（）Ae=2sin（0.2

2、t）（V）Be=sin（10t）（V）Ce=2sin（10t）（V）De=sin（0.2t）（V）4（4分）如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng)，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是（）ABCD5（4分）如圖所示，一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為5：1原線圈兩端加U1=220V的正弦交變電壓時(shí)，副線圈兩端的電壓U2為（）A44 VB33 VC22 VD11 V6（4分）當(dāng)航天飛機(jī)在環(huán)繞地球的軌道上飛行時(shí)，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機(jī)保持相對(duì)靜止，兩者用導(dǎo)電纜繩相連，這種衛(wèi)星稱為“繩系衛(wèi)星

3、”現(xiàn)有一顆衛(wèi)星在地球赤道上空運(yùn)行，衛(wèi)星位于航天飛機(jī)正上方，衛(wèi)星所在位置地磁場(chǎng)方向由南向北下列說(shuō)法正確的是（）A航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí)，圖中B端電勢(shì)高B航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí)，圖中A端電勢(shì)高C航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí)，圖中B端電勢(shì)高D航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí)，圖中A端電勢(shì)高7（4分）如圖所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一磁場(chǎng)垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在區(qū)域當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）ABCD8（4分）如圖1所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面向里規(guī)定垂直于線框所

4、在平面向里為磁場(chǎng)的正方向；線框中沿著ABCDA方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向要在線框中產(chǎn)生如圖2所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為（）ABCD9（4分）在電能的輸送過(guò)程中，若輸送的電功率一定、輸電線電阻一定時(shí)，此時(shí)在輸電線上損失的電功率為P，若升壓變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則輸電線上損失的功率為（）AnPBn2PCD10（4分）物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”如圖所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)，閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)對(duì)

5、比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是（）A線圈接在了直流電源上B電源電壓過(guò)高C所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D所用套環(huán)的材料與老師的不同11（4分）如圖所示交流電的電流有效值為（）A2AB3AC2AD3A12（4分）圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里abc是位于紙面內(nèi)的等腰直角三角形線圈，ab邊平行于磁場(chǎng)的虛線邊界，bc邊長(zhǎng)也為lt=0時(shí)刻，c點(diǎn)位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊界上（如圖）現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域取沿abc的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是（）ABCD二多項(xiàng)選擇題（

6、每小題4分，共16分，每小題有多個(gè)正確選項(xiàng)，部分選對(duì)得3分，選錯(cuò)不給分，將答案填涂在機(jī)讀卡上）13（4分）李輝用多用電表的歐姆檔測(cè)量一個(gè)變壓器線圈的電阻，以判定它是否斷路劉偉為了李輝操作方便，用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測(cè)量測(cè)量時(shí)表針擺過(guò)了較大的角度正當(dāng)李輝把多用電表的表筆與被測(cè)線圈脫離時(shí)，劉偉突然驚叫起來(lái)，覺(jué)得有電擊感二人冷靜下來(lái)后，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和造成“電擊感”的原因，以下說(shuō)法中正確的是（）A變壓器線圈出現(xiàn)斷路故障B變壓器線圈沒(méi)有出現(xiàn)斷路故障C有“電擊感”的原因是變壓器原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)少，是升壓變壓器D有“電擊感”的原因是變壓器線圈的自感作用14（4分）如圖所示，豎直放置的兩根平

7、行金屬導(dǎo)軌間距為l，之間接有定值電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下先加速上升的一段時(shí)間，再達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)則下列說(shuō)法中正確的是（）A棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，通過(guò)它的電流為I=B棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，其速度為v=C棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，其加速度一直在減小D整個(gè)過(guò)程中，棒所受安培力做功在數(shù)值上等于棒上所生的熱15（4分）如圖所示，理想變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C若用IR、IL、Ic分別表示通過(guò)R、L和C的電流，則下列說(shuō)法中正確的

8、是（）A若M、N接正弦式交流電，則IR0、IL0、IC=0B若M、N接正弦式交流電，則IR0、IL0、IC0C若M、N接恒定電流，則IR0、IL0、IC=0D若M、N接恒定電流，則IR=0、IL=0、IC=016（4分）如圖所示，接有燈泡L（阻值為R）的平行金屬導(dǎo)軌（間距為l，電阻忽略不計(jì)）水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在外力F的作用下，一電阻可忽略的導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并在P、Q兩位置間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)從桿通過(guò)O位置，并沿OP方向運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系為v=v0cost，則下列說(shuō)法中正確的是（）A桿中電流與時(shí)間的關(guān)系為i=B桿所受安培力與時(shí)間的關(guān)系為FA=C桿克服安培力做功的

9、功率與時(shí)間的關(guān)系為p=D桿運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=三計(jì)算題（本大題共3小題，36分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）17（12分）交流發(fā)電機(jī)線圈電阻為2，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=5sin100t（V），給電阻R=8的用電器供電，則（1）通過(guò)用電器的電流有效值為多少？（2）發(fā)電機(jī)輸出端電壓有效值為多少？（3）發(fā)電機(jī)發(fā)電的總功率為多少？18（12分）如圖1所示，一個(gè)匝數(shù)n=100的圓形線圈，面積S1=0.4m2，電阻r=1在線圈中存在面積S2=0.3m2、垂直線圈平面（指向紙外）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁

10、感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示將其兩端a、b與一個(gè)R=2的電阻相連接，b端接地試分析求解：（1）圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）電阻R消耗的電功率；（3）a端的電勢(shì)a19（12分）如圖所示，金屬棒ab從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑，進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在水平部分導(dǎo)軌上靜止有另一根金屬棒cd，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m整個(gè)水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，忽略一切阻力，重力加速度g求：（1）金屬棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)前的瞬間，ab棒的速率v0；（2）假設(shè)金屬棒ab始終沒(méi)跟金屬棒cd相碰，兩棒的最終速度大?。唬?）在上述整個(gè)過(guò)程中兩根金屬棒和導(dǎo)

11、軌所組成的回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）若已知導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，上述整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒cd橫截面的電量q四不定項(xiàng)選擇題（每小題4分，共16分，每小題至少有一個(gè)正確答案，部分選對(duì)得2分，選錯(cuò)不給分，請(qǐng)把答案寫在答題紙上）20（4分）已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為（均為國(guó)際制單位），則（）A1個(gè)銅原子的質(zhì)量是B1個(gè)銅原子的體積是C1kg銅所含原子的數(shù)目是NAD1m3銅所含原子的數(shù)目為21（4分）如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)r3的位置虛線分別表示分子間斥力f斥和引力f引的變化情況，實(shí)線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況若把

12、乙分子由靜止釋放，則乙分子（）A從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng)，從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)B從r3到r2做加速運(yùn)動(dòng)，從r2到r1做減速運(yùn)動(dòng)C從r3到r1，分子勢(shì)能先減少后增加D從r3到r1，分子勢(shì)能先增加后減少22（4分）下列說(shuō)法正確的是（）A氣體中大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，分子速率的分布也是沒(méi)有規(guī)律的B從微觀角度看，氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁單位面積上的平均沖量C溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志D理想氣體的溫度升高，壓強(qiáng)一定增大23（4分）一個(gè)帶活塞的氣缸內(nèi)封閉有一定量的氣體，對(duì)氣缸內(nèi)的氣體，下列說(shuō)法正確的是（）A氣體吸收熱量，氣體溫度一定升高B壓縮氣體，氣體溫度可能降低C壓縮氣

13、體，同時(shí)氣體向外界放熱，氣體溫度可能不變D壓縮氣體，同時(shí)氣體從外界吸熱，氣體溫度可能不變五簡(jiǎn)答題（本大題2小題，34分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）24（10分）發(fā)電機(jī)模型如圖所示，可視為發(fā)電機(jī)的模型：固定于水平面上的金屬框架abcd，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)框架ab邊與dc邊平行，bc邊與ab、dc邊垂直MN與bc的長(zhǎng)度均為l，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（1）請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E（2）在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)的非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E提示：“電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功如果移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W，那么電動(dòng)勢(shì)E表示為：”25（24分）電動(dòng)機(jī)模型利用小直流電動(dòng)機(jī)提升質(zhì)量為m1的物體A，如圖1所示，最終物體能以某一速度勻速上升小直流電動(dòng)機(jī)可以簡(jiǎn)化為如圖2中的模型開(kāi)關(guān)S閉合后，金屬棒在安培力作用下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)輕繩帶動(dòng)物體A上升設(shè)金屬棒與兩平行導(dǎo)軌始終垂直，