淮安市第二学期高二物理期末调研试题及答案

淮安市 2014—2015学年度第二学期期末高二调研测试 物 理 试 题 2015.07 说明：试卷分选择题和非选择题两部分，满分 120分．考试时间 100分钟． 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 3 分，共计 18分．每小题只有一个选项符合题 意． 1．如图所示，竖直放置的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中，盘面与磁场方向垂直， 铜盘安装在水平的铜轴上，有一“ 形”金属线框平面与磁场方向平 行，缺口处分别通过铜片 C、D与转动轴、铜盘的边缘接触，构成 闭合回路。则铜盘绕轴匀速转动过程中，下列说法正确的是 A．电阻 R中没有感应电流 B．电阻 R中的感应电流方向由 a至 b C．穿过闭合回路的磁通量变化率为零 D．穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量 2．如图所示是电吉他的示意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性 物质。当弦振动时，线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇 叭，把声音播放出来。下列关于电吉他说法正确的是 A．工作原理是电流的磁效应 B．琴弦可以用尼龙材料制成 C．利用光电传感器将力学量转换为电学量 D．线圈中产生的感应电流大小和方向均变化 3．如图所示的电路中，A、B为两相同灯泡，C为理想电容器， E为直流电源，S为开关。下列说法中正确的是 A．闭合 S的瞬间，A、B均有电流流过，且最终大小相等 B．闭合 S的瞬间，A中有电流通过，B没有电流通过 C．断开 S的瞬间，A、B中瞬时电流大小相等 D．断开 S的瞬间，A中电流反向，B中仍无电流 4．如图所示，匝数为 N 、电阻为 r、面积为 S的矩形线圈在匀强磁 场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度大 小为 B，各电表均为理想交流电表。 0t  时刻线圈平面与磁场方向 垂直，则 A. 线圈经图示位置时的感应电动势最大 B．线圈中产生的瞬时感应电动势 e tSNB  sin C．滑片 P下滑时，电压表的示数不变，电流表的示数变小 C R D B  a b 线圈 C BA S E 风叶 线圈 A B D．线圈转过一周的过程中，流过电阻 R的电量为 r N R BS4 5．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 6．如图所示，半径为 r的圆形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场的磁感 应强度随时间均匀增大，其变化率为 t B   =k；纸面内的平行金属导轨 ab、cd与磁场边 界相切于 O、O′点，边长 ab=2bc，导轨两端接有电阻均为 R的两灯泡，构成回路，金属 导轨的电阻忽略不计。则回路中 A．产生感应电动势，但无感应电流 B．感应电流方向为 abcda C．感应电流的大小为 R rk 2 2 D．感应电流的大小为 R rk 22  二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分．全对得 4分；选对但不全的得 2分；有选错或不答的，得 0分． 7．如图所示，弹性金属铜环 A、B的面积相等(略大于磁铁的截面)，环 A是闭合的，环 B 在底端有个小缺口，缺口处用绝缘物质密封，横梁可以绕中间的支点转动。开始时整个 装置静止，用磁铁的任意一极分别去接近环 A或 B，则 A．靠近 A时，A将后退且扩张 B．靠近 A时，A将后退且收缩 C．靠近 A或 B时，相应的环中产生感应电动势 D．靠近 A或 B时，相应的环中一定产生感应电流 8．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是 A．当把磁铁 N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转 B．当把磁铁 N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转 C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转 D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转 9．如图所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻 为零、自感系数较大的电感线圈，下列说法正确的是 O O′ cd a b O1 r B A L 电源 A．电源为稳恒直流电源时，灯泡 A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡 A比 B亮 C．电源为正弦交流电源时，灯泡 A比 B亮 D．电源为正弦交流电源时，灯泡 A、B亮度相同 10．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为n．原线圈接电压为u=U0sinωt 的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当 输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I， 重力加速度为g，下列说法正确的是 A．电动机两端电压为 IR B．原线圈中的电流为 nI C．电动机消耗的电功率为 n IU 2 0 D．重物匀速上升的速度为 nmg nIRUI 2 )2( 0  三、填空题：本题分必做题（第11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将 解答填写在答题纸相应的位置． 11．(6分) 如图所示为“探究电磁感应现象”的实验装置。 (1) 请用笔画线代替导线，将电路连接完整 (2) 电路正确连接后，闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。由此推得闭合 电键后以下两种情况： A．副线圈迅速插入原线圈时，灵敏电流计指针 ▲ 偏转 B．如图所示，滑动变阻器的滑片迅速向左移动，灵敏电流计指针 ▲ 偏转 12．(8分)为测量交流发电机的感应电动势及等效内阻，设计了如图甲所示的实验装置图， R0为定值电阻，R1为电阻箱。实验时交流发电机以恒定转率转动，多次改变 R1的阻值， 原 线 圈 RA u 电动机 v m 用电压传感器测得 R1上的电压 U1，通过数据采集器，在计算机上显示出如图乙所示的 1 1 U ~ 1 1 R 关系图象。 (1)电阻 R0的作用是 ▲ ； (2)图线与纵轴的交点 P纵坐标的物理意义是 ▲ ； (3)图线与横轴的交点 Q横坐标绝对值的物理意义是 ▲ ； (4)转速提高至原来的 2倍时，图线与纵轴的交点 P将沿纵轴 ▲ （选填“上”或“下”） 移。 13．【选做题】本题包括 A、B、C 三小题，请选定 A、B 两小题或 A、C 两小题，并在相 应的答题区域内作答． 13A.［选修模块 3-3］（21分） （1）下列说法中不．正确．．的是 ▲ A．金刚石具有确定的熔点 B．0°C时冰分子平均动能为零 C．水黾可以停在水面上，是因为液体有表面张力 D．液晶具有流动性和光学的各向同性 (2) 下列说法正确的是___▲____ A．布朗运动说明了颗粒内分子在做永不停息的无规则运动 B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 C．能量既然不会减少，则能源也不会越来越少 D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的 (3)一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程，其中表示等压变化的是 ▲ (选填 A、B 或 C)，该过程中气体的内能 ▲ (选填“增加”、“减少”或 “不变”)。 甲 电压 传感器 R0 S R1 交流 发电机 1 1 V1  U 乙 P Q O 1 1 1  R V p O A 1 2 T p O B 1 2 T V O C 1 2 (4) 如图所示是一定质量的理想气体沿直线 ABC发生状态变化的 p-V图像。已知 A→B过程中，理想气体内能变化量为 25J，吸 收的热量为 50J，则该过程气体对外界做功为 ▲ J，A→C 过程气体吸收热量为 ▲ J。 (5)已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量 M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA＝ 6.0×1023 mol－1。试求体积 V＝360mL 的水中含有水分子的总数 N和水分子的直径 d (结 果保留一位有效数字) 。 13Ｂ.［选修模块 3-4］(7分) (1) 一简谐机械横波沿 x轴正方向传播，波长为λ ，周期为 T。t＝0时刻的波形如图甲所示， a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图象。下列说法中正确的是 ▲ A．t＝0时质点 a的速度比质点 b的大 B．t＝0时质点 a的加速度比质点 b的小 C．图乙可以表示质点 a的振动 D．图乙可以表示质点 b的振动 (2)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，求弹簧振子振动的振幅和频率。 13Ｃ.［选修模块 3-5］(7分) (1) 一枚火箭搭载着卫星以速率 v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。 已知前部分的卫星质量为 m1，后部分的箭体质量为 m2，分离后箭体以速率 v2沿火箭原 方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率 v1为 ▲ y/cm O x/m 10 1 2 3 A． 1 2 m m (v0－v2) B． 2 21 m mm  (v0－v2) C． 1 21 m mm  v0－ 1 2 m m v2 D．v0－ 1 2 m m v2 (2) 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 P和 Q均可视为质点，质量均为 m，Q与轻 质弹簧相连并处于静止状态，P以初速度 v 向 Q运动并与弹簧发生作用。求运动过程中 弹簧的最大弹性势能及此时两滑块的速度大小。 四、计算题:本题共4小题，共计44分．解答时请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． 14．（6分）电视机需利用升压变压器将120V的电压提高到48000V。已知变压器副线圈有 20000匝，输出电流为1.0mA。求： （1）变压器原线圈的匝数； （2）输入电流。 15．（9分）有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压 tsiu 100n310 （V）的交 流电源上，求： （1）该电热器两端电压的有效值； （2）该电热器消耗的电功率； （3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。 16．（15分）两根足够长的光滑平行直导轨 MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为 L， M、P两点间接有阻值为 R的电阻。一根质量为 m、阻值为 R的均匀直金属杆 ab放在 两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向垂 直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，导轨的电阻不计。现让 ab杆由静止开始 沿导轨下滑。 θθ B R a b M N P Q ⑴求 ab杆下滑的最大速度 vm； ⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻 R产生的焦耳热为 Q，求该过程中 ab杆下滑的距离 x及通过电阻 R的电量 q。 17．（14分）如图所示，矩形线圈 abcd与阻值为 50的电阻 R、理想电流表 A组成闭合 电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数 N=100，边长 ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计。磁场只分布在 bc边的 左侧，磁感应强度大小 B= 16 2 T。设线圈平面与中性面重合时开始计时。 （1）试画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图象； （2）电流表 A的示数； （3）线圈在磁场中转过 60 的过程，通过电阻 R的电荷量可能值。 ω a d c b R A 2014—2015学年度高二调研测试 物理试题答案及评分标准 2015.07 一，二、选择题：第 1--6题为单选题，第 7--10题为多选题。 三、 填 空 题：本题分必做题（第11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填 写在答题纸相应的位置． 11．(6分) (1) 如图所示 （2分） (2) A． 左（2分） B． 右（2分） 12．(8分) （1）保护作用（2分） （2）电动势的倒数（2分） （3）等效电阻与保护电阻之和的倒数（2分） （4）下 （2分） 13．【选做题】本题包括 A、B、C三小题，请选定 A、B两小题或 A、C两小题，并在相 应的答题区域内作答． 13A.［选修模块 3-3］（21分） （1）B（3分） (2) D（3分） (3) C， 增加（每空 2分） (4) 25， 40 （每空 3分） (5) （5分）解： ① ANM V N 25102.1  （3分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B A C BC AC AC CD ②d= 3 6  AN M = 9-102 m （2分） 13B.［选修模块 3-4］(7分) (1) D (3分) (2) 振幅 A=5cm (2分) fv  频率 10  vf Hz (2分) 13C.［选修模块 3-5］(7分) (1) C (3分) (2) 1)(0 vmmmv  (1分) PEvmmmv  2 1 2 )( 2 10 2 1 (1分) 最大弹性势能 2 4 1 mvEP  ；滑块速度大小 vv 2 1 1  (各1分) 四、计算题:本题共4小题，共计44分． 14．（6分）解： （1） 2 1 2 1 n n U U  (2分) 原线圈匝数 1n 50 (1分) （2） 2211 UIUI  (2分) 输入电流 AI 4.01  (1分) 15．（9分） （1）有效值 220 2  mUU V (3分) （2）电功率 968 2  R UP W (3分) （3） 02.02   T s (2分) 10002  T tN ，即电流方向改变 1000次 (1分) 16．（15分）解： ⑴ 根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有 BLvE  （1分） R EI 2  （1分） BILFA  （1分） maFmg A sin （1分） 即 ma R vLBmg  2 sin 22  当加速度 a为零时，速度 v达最大，速度最大值 22 sin2 LB mgRvm   （1分） ⑵根据能量守恒定律 有 Qmvmgx m 2 2 1sin 2  （3分） 得 44 22 sin2 sin 2 LB gRm mg Qx    （1分） ⑶ 根据电磁感应定律 有 t E     （2分） 根据闭合电路欧姆定律 有 R EI  （1分） 感应电量 tIq  R BLx R     （2分） 得 33 2 sin2 sin 2 LB Rgm mgR BLQq    （1分） 17．（14分）解： （1）假设 bc边的右侧也存在同样的匀强磁场，则线圈中产生的瞬时感应电动势 ttSNBe  100sin250sin  （V），其中峰值 250mE V，周期 02.0T s 而实际情况是仅有 bc边的左侧存在匀强磁场，线圈转动一周过程中有一半时间内不产 生感应电动势，从线圈平面经中性面开始计时，图中实线为电动势随时间变化情况。（3 分） （2）一个周期内，电阻 R产生的焦耳热 T R T R Q  22 )225(0 2 50 （2分） 电阻 R两端电压的有效值 225U V （1分） 电流表的示数 2 2  R UI A 71.0 A （1分） （3）线圈从进入磁场到离开磁场，转过 90 ，磁通量先增加、后减少，所以线圈在磁场 中转过 60 的过程，穿过线圈的磁通量变化有一变化范围：最小值 0min  ，最大值  60sinmax BS （2分） 产生的平均感应电动势 t NE     （1分） 通过电阻 R的平均感应电流 R EI  （1分） 通过电阻的电量 tIq  R N   （1分） 电量最小值 0min q ；电量最大值 200 6 max q C （2分） 0.02 0 e /V t /s 0.04 250 250