甘肃省兰州一中2013—2014学年度下学期期中考试

高二物理试题

说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。

第Ⅰ卷（选择题）

一、单项选择题（本题共有6小题，每小题4分，共24分）

１．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件不属于传感器的是

A．干簧管　 　　B．热敏电阻

C．霍尔元件 D．干电池

2、一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.，螺旋桨转动的频率为f，沿地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，螺旋桨叶片的远端b点到轴的距离为L。用E表示每个叶片中的感应电动势，如图所示则

A．E＝2πfL2B，且a点电势低于b点电势

B．E＝πfL2B，且a点电势低于b点电势

C．E＝πfL2B，且a点电势高于b点电势

D．E＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势

3．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则

A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba

B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小

C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大

D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变

4．风速仪的简易装置如图甲所示．在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2>v1，则感应电流的峰值Im和周期T的变化情况是

A．Im变大，T变小 B．Im变大，T不变

C．Im变小，T变小 D．Im不变，T变大

5．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为

A．1∶ 　 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4[来源

6．某物体受到－个－2N·s的冲量作用，则

A.物体的末动量一定是负值

B.物体的动量一定减少

C.物体的动量改变量的方向一定与规定的正方向相反

D.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反

二、多项选择题（本题共有4小题，每小题4分，共16分，各小题四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，有漏选的得2分，有错选或不选的得0分）

7．如图所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直。设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程；线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程。则：

A．在A过程中，线圈一定做加速运动；

B．在B过程中，线圈机械能增加

C．在C过程中，线圈可能做减速运动

D．在A和C过程中，线圈内电流方向相反；

8．如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻非常小但不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光．现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是

A．甲电路中灯泡将渐渐变暗

B．甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．乙电路中灯泡将渐渐变暗

D．乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

9．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。 要使灯泡变亮，可以采取的方法有

A．向上滑动P

B．增大电容器C的电容

C．减小交流电源的频率

D．增大交流电源的电压

10．将甲．乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则

A．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同

B．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同

C．两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同

D．两物体落地前瞬间重力做功的功率相同

. 第Ⅱ卷（非选择题）

三、填空题（本题共有4小题，每空3分，共24分）

11．如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中________感应电流（填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中__________感应电流（填“有”、“无”）。

12．如图所示，两个用相同导线制成的不闭合环A和B，半径
，两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为U．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为_____________．

13．用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。

14．如图，长为a、宽为b的矩形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v向右匀速拉出，第二次以同样大小的线速度v让线框转过90(。两次过程中，线框产生的平均感应电动势之比为________，通过线圈的截面的电量之比为_____________。　相同第一次线框运动到磁场边缘时与第二次线框转过90(时（左侧边均未离开磁场），两次线框的瞬时发热功率之比为________。]

四、计算题（本题共3小题，36分，解答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）

15.（10分）图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示．若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.

(1)请写出副线圈ce端输出电压瞬时值uce的表达式；

(2)求只在de间接225 Ω电阻时，原线圈中的电流的有效值I1；

(3)求ce和de间线圈的匝数比.

　　　　 甲　　　　　　　　乙

16．（12分）如图所示，长
＝0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m＝0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H＝0.35m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，落到地面时的速度v=2m/s，如果不考虑细线的形变，g＝10 m/s2，试求：

（1）细线拉断前后的速度大小和方向；

（2）假设细线由拉直到断裂所经历的时间为
，细线的平均张力大小；

（3）若小球触地前后速度大小相同、方向相反，求触地过程小球受到的合力冲量。

17．(14分)如图所示，倾斜放置的光滑平行导轨，倾角θ=37°，宽L=0.4m，自身电阻不计，上端接有R=0.3Ω的定值电阻．在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场．在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r=0.1Ω的金属棒．现将金属棒无初速释放，经2s后进入MN下方的磁场区域，在磁场中最终获得稳定的速度v=6m/s，全程位移x=36m．（重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）.试求：

（1）金属棒在运动过程中获得的最大电流Im

（2）金属棒的质量m；

（3）在进入磁场区域后的过程中，金属棒动能有何变化？变化了多少？

（4）金属棒在运动过程中R产生的焦耳热Q是多少？

参考答案

一、单项选择题（本题共有6小题，每小题4分，共24分）

1

2

3

4

5

6



D

B

A

A

C

C



二、多项选择题（本题共有4小题，每小题4分，共16分，各小题四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，有漏选的得2分，有错选或不选的得0分）

7

8

9

10



CD

AD

ABD

BCD



三、填空题（本题共有4小题，每空3分，共24分）

11． 无 有

12．

13． k2︰ 1 ， k2︰ 1

14． π︰2 ， 1 ︰ 1 ， 1 ︰ 1

四、计算题（本题共3小题，36分，解答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）

15．（10分）

(1)由题图乙知ω=200πrad/s,

V。（3分）

(2)电压有效值U1=
=200
V 理想变压器P1=P2

原线圈中的电流I1=
=0.28A （3分）

(3)设ab间匝数为n1,根据变压器规律有
=
,
=
　

由题意有:
=
,　

联立可得:
=
　 （4分）

16．（12分）解：(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：

mg
＝mv

得v 1＝＝2 m/s，方向竖直向下． （2分）

设细线断后球速为v2，方向竖直向下，由

，

可得：v2＝1 m/s，方向竖直向下 （3分）

设细线的平均张力为F，方向竖直向上．取竖直向上为正方向，

由动量定理可得：

(F－mg)Δt＝－mv2－(－mv1) （3分）

解得：F＝＋mg＝10 N （2分）

（3）取竖直向上为正方向，
（2分）

17．（14分）

（1）

（2）

（3）

（4）