天津市耀华中学2013-2014学年高二下学期期中考试 物理I卷(50分)

★请同学们将试题答案填涂在答题卡上

一、单项选择题(共10题，每小题3分，共30分。每道题只有一个选择最适合。)

1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

2．如右图所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是

A．一起向左运动

B．一起向右运动

C．ab和cd相向运动，相互靠近

D．ab和cd相背运动，相互远离

3．电阻R、电容C与一线圈连接成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，下极板带正电 D．从b到a，上极板带正电

4．如图所示的两个电路中，电阻R和自感线圈L的电阻都小于灯H的灯丝电阻。接通电路达到稳定时，灯泡H都能发光。有下列说法：①左图中，断开S后，H将逐渐变暗；②左图中，断开S后，H将先闪亮一下，然后才变暗；③在右图中，断开S后，H将逐渐变暗；④在右图中，断开S后，H将先闪亮一下，然后才变暗。以上说法中正确的是

A．①③ B．①④

C．②④ D．②③

5．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图象如图，则在时刻

A．t1，t3线圈通过中性面

B．t2，t4线圈通过中性面

C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大

D．t2，t4线圈中磁通量最大

6．如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是

A．4 A B．5 A

C．4
A D．5
A

7．一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍

A．副线圈的匝数增加为原来的2倍 B．原线圈的匝数增加为原来的2倍

C．负载电阻变为原来的2倍 D．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍

8．一个质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系图线如图所示，在t=4s时，质点的

A．速度为正的最大值，加速度为零

B．速度为负的最大值，加速度为零

C．速度为零，加速度为正的最大值

D．速度为零，加速度为负的最大值

9．有甲、乙两个单摆，已知甲摆的摆长是乙摆的9倍，乙摆摆球质量是甲的摆的2倍，那么在甲摆摆动4次的时间内，乙摆摆动

A．4／3次 B．6次 C．12次 D．36次

10．一个单摆在空气中振动，振幅越来越小，这表明

A．后一时刻摆球的位移一定小于前一时刻摆球的位移

B．后一时刻摆球的动能一定小于前一时刻摆球的动能

C．后一时刻摆球的势能一定小于前一时刻摆球的势能

D．后一时刻摆球的机械能一定小于前一时刻摆球的机械能

二、不定项选择(共5个小题，每题4分，共20分。每题的四个选项中至少有一个是正确的，选正确得4分，选不全得2分，选错不得分。)

11．一个N匝圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30o角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是

A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍

C．将线圈半径增加一倍 D．适当改变线圈的取向

12．如图所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是

A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h

B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h

C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h

D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h

13．如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为200，电流比为20，电压表的示数为110V，电流表的示数为2．5A，则

A，a为电压表，b为电流表

B．a为电流表，b为电压表

C．线路输送电功率是275W

D．线路输送电功率是1.1106W

14．关于简谐运动的下列说法中，正确的是

A．位移减小时，加速度减小，速度增大

B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反

D．物体向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反

15．如图所示，平行金属导轨与水平面成
角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻Rl和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒曲沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F。此时

A．电阻R1消耗的热功率为Fv／3

B．电阻R1消耗的热功率为Fv／6

C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为

D．整个装置消耗的机械功率为

第II卷(50分)

三、填空题(共3个小题，每题6分，共18分。)

16．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度，从图示位置开始匀速转动90o过程中，线框中感应平均电动势大小为 ，转过90o时的感应电动势大小为 。

17．质点在O点附近做简谐运动，由O点开始计时，质点第一次到达O点附近的M点需时6s，又经过4s再一次通过M点，则质点第三次通过M点还要经过 s。

18．在用单摆测重力加速度的实验中，

(1)从下列器材中选用最合适的(填写器材代号) 。

A．小铁球 B．小塑料球 C．30cm长的摆线

D．100cm长的摆线 E．150cm长的摆线 F．手表

G．秒表 H．米尺 I．铁架台

(2)利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏小，可能的原因是 。

A．单摆振动过程中振幅有减小 B．测摆长时，仅测了摆线长度

C．测摆长时，将线长加了小球直径 D．测周期时，把N次全振动误记为N+l

四、计算题(本题有3个小题，共32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．)

19．(10分)如图所示，把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v向右移动，且经过环心O时，求：

(1)流过棒的电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；

(2)圆环、金属棒上消耗的热功率各是多少。

20．(10分)如图线圈的面积2.0×102cm2，共l00匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以50周/秒的转速匀速转动，已知线圈电阻为1，外接电阻为9，那么：(1)电键K断开时电压表的读数是多少?(2)电键K闭合后电压表的读数是多少?(3)电阻R上消耗的功率是多少?(4)以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。

21．(12分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30o角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，求：

(1)4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；

(2)3.0s末力F的瞬时功率；

(3)已知0~4.0s时间内电阻R上产生的热量为0.64J，试计算F对金属棒所做的功。

发展性试题

1．(10分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置，小于10o且未知。图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，g=10m/s2，据力学规律和题中信息可知：(1)单摆的周期为 s；(2)摆球质量为 kg。

2，(10分)如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动。求：

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2；

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q。