北京市2016-2017学年高二下学期期中考试物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

远距离输电时，若输电功率一定，将输电电压提高到原来的n倍，则输电线上的功率损失将变为原来损失量的（  ）

A.     B.     C. n    D. n²

2. 难度：简单

如图所示，下列操作中可使线圈产生感应电流的是（  ）

A. 线圈绕ab轴转动    B. 线圈沿ab轴向下平移

C. 线圈沿cd轴向右平移    D. 线圈垂直纸面向外平动

二、不定项选择题

3. 难度：简单

如图所示，磁铁向下运动会在闭合线圈中产生感应电流，以下感应电流方向正确的是（  ）

A.     B.     C.     D.

三、选择题

4. 难度：中等

如图所示，a、b两导体环半径之比为2：1，处于垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度随时间均匀增大。不考虑两环间的相互影响。则两个圆环产生的感应电动势E_a与E_b之比为（  ）

A. E_a：E_b=1：2    B. E_a：E_b=2：1    C. E_a：E_b=1：4    D. E_a：E_b=4：1

四、不定项选择题

5. 难度：中等

磁场垂直穿过金属圆环向里（图1），磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图2所示。E₁、E₂、E₃分别表示Oa、ab、bc三段过程中，金属环中感应电动势的大小，则（  ）

A. E₁最大            B. E₂最大    C. E₂最小    D. E₃最大

6. 难度：中等

如图所示，将一个与磁场垂直的正方形单匝线框从匀强磁场中分别以速度v和2v匀速拉出磁场，则两次将线框拉出磁场的过程中（  ）

A. 线框中电流之比为1：2

B. 线框中电流之比为1：4

C. 拉力大小之比为1：2

D. 拉力大小之比为1：4

7. 难度：简单

如图所示电路为演示自感现象的电路图，其中R₀为定值电阻，小灯泡的灯丝电阻为R（可视为不变），电感线圈的自感系数为L、线圈电阻为R_L。电路接通达到稳定后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，然后才逐渐熄灭。下列说法正确的是（  ）

A. “闪亮”过程，电流自左向右流过小灯泡

B. “闪亮”过程，电流自右向左流过小灯泡

C. 更换线圈，发现灯更“闪亮”，则线圈电阻R_L更大

D. 更换线圈，发现灯更“闪亮”，则线圈电阻R_L更小

8. 难度：简单

一电阻不计的线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势瞬时值表达式为e=10sin100t（V），线圈与10电阻相连，下列说法正确的是（  ）

A. t=0时，线圈平面与中性面垂直

B. t=0时，线圈平面恰好在中性面

C. 电阻消耗的电功率为10 W

D. 电阻消耗的电功率为20 W

五、选择题

9. 难度：简单

如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（  ）

A. 三只灯泡亮度不变

B. 三只灯泡都将变亮

C. a亮度不变，b变亮，c变暗

D. a亮度不变，b变暗，c变亮

六、不定项选择题

10. 难度：中等

如图所示，理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡L₁和L₂。导线的等效电阻为R。若变压器原线圈两端的电压保持不变，现将开关S闭合，则下列说法中正确的是（  ）

A. 灯泡L₁变暗

B. 灯泡L₁变亮

C. 变压器的输入功率减小

D. 变压器的输入功率增大

11. 难度：简单

一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图所示。副线圈所接的电阻是11。则下列说法中正确的是（  ）

A. 原线圈交变电流的频率为0.02Hz

B. 原线圈交变电流的频率为50Hz

C. 流过副线圈的电流是20A

D. 流过副线圈的电流是5A

12. 难度：中等

有关传感器，下列说法正确的是（   ）

A. 干簧管作为磁传感器，经常被用于控制电路的通断

B. 干簧管作为磁传感器，被用于定量测量磁感应强度

C. 光敏电阻可以“感受”光的强弱，光越强，它的电阻越大

D. 光敏电阻可以“感受”光的强弱，光越强，它的电阻越小

13. 难度：中等

如图所示有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个速度v_m，则（  ）

A. 如果B增大，v_m将变大    B. 如果变大，v_m将变大

C. 如果R变大，v_m将变大    D. 如果m变小，v_m将变大

七、填空题

14. 难度：中等

闭合线圈的匝数为n，总电阻为R，在一段时间内穿过线圈的磁通量变化为△，则通过导线某一截面的电荷量为_______。

15. 难度：简单

如图是一交变电压随时间的变化关系，则此交变电压的有效值为__________V。

八、简答题

16. 难度：中等

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=3的电阻，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨的电阻忽略不计，导体棒MN的电阻r=1。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=10m/s，求：

（1）感应电流I的大小；

（2）导体棒两端的电压U；

（3）拉力的功率为多大?

17. 难度：中等

图为一个小型交流发电机的原理示意图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO'转动。线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴OO'匀速转动，（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）从图示位置开始计时，求：

（1）请写出线圈产生的电动势的瞬时值表达式；

（2）求线圈匀速转动过程中交流电压表的示数；

（3）不计摩擦，经过时间t，求外界驱动线圈做的功。

九、不定项选择题

18. 难度：中等

如图是一弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（    ）

A. 振动的周期是0.8s

B. 0.1s与0.3s两时刻，振子的速度相同

C. 0.1s与0.3s两时刻，振子的加速度相同

D. 0.2s～0.4s的时间内，振子的动能不断减小

19. 难度：简单

水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……。使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动。此时质点10的加速度（    ）

A. 为零    B. 为最大值

C. 方向向上    D. 方向向下

20. 难度：中等

图1为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质元，Q是平衡位置在x=4cm处的质元。图2为质元Q的振动图像，则（  ）

A. 波的传播方向沿x轴负方向

B. 这列波的传播速度为20cm／s

C. t=0.3s时，质元Q的加速度达到正向最大

D. t=0.3s时，质元P的运动方向沿y轴正方向

十、选择题

21. 难度：中等

如图甲是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，匀速拉出沙漏下方的木板，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。经测量发现OB=O'B'。若拉动木板1和木板2的速度大小分别为v₁和v₂，则（  ）

A. v₁=v₂    B. v₁=v₂    C. v₁=v₂    D. v₁=v₂

十一、不定项选择题

22. 难度：简单

有关波的现象，下列说法正确的是（  ）

A. 波绕过障碍物继续传播的现象叫波的衍射现象

B. 当障碍物的尺寸跟波长相差不多时，能发生明显的衍射现象

C. 在干涉现象中，振动加强点的位移始终最大

D. 在干涉现象中，振动加强点的位移可以为0

23. 难度：中等

如图甲所示，ab、cd为两根放置在同一水平面内且相互平行的金属轨道，相距L，右端连接一个阻值为R的定值电阻，轨道上放有一根导体棒MN，垂直两轨道且与两轨道接触良好，导体棒MN及轨道的电阻均可忽略不计。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导体棒MN在外力作用下以图中虚线所示范围的中心位置为平衡位置做简谐运动，其振动周期为T，振幅为A，在t=0时刻恰好通过平衡位置，速度大小为v₀，其简谐运动的速度v随时间t按余弦规律变化，如图乙所示。则下列说法正确的是（  ）

A. 回路中电动势的瞬时值为BLv₀、sint

B. 在0～内，电动势的平均值为

C. 通过导体棒MN中电流的有效值为

D. 导体棒MN中产生交流电的功率为

24. 难度：中等

两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直平行放置，导轨的上端接有电阻。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，如图所示。让金属杆从图中A位置以初速度v₀沿导轨向上运动，金属杆运动至图中虚线B位置，速度减为0，然后下落，回到初始位置A时速度为v，金属杆运动过程中与导轨始终接触良好。关于上述情景，下列说法中正确的是（  ）

A. 上升过程中金属杆的加速度逐渐增小

B. 上升过程的时间比下降过程的时间短

C. 上升过程中安培力的冲量比下降过程中的冲量大

D. 上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多

十二、简答题

25. 难度：中等

一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示。在t=0.2s时刻的波形如图中虚线所示。求：

（1）若该波向右传播，该波的波速可能为多大?

（2）若该波向左传播，该波的波速可能为多大?

（3）若波速为75m/s，该波沿什么方向传播?

26. 难度：困难

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

（1）当ab杆的速度为v时，用题中相关字母表示U与v的关系；

（2）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。

27. 难度：困难

如图1所示，固定于水平面的U形导线框abcd处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电阻R。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置。

（1）若导体棒沿导线框以速度v向右做匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律E=，推导金属棒MN中的感应电动势E。

（2）若将导体棒与重物A用不可伸长的细线相连，细线绕过定滑轮，导体棒与滑轮之间的细线保持水平，如图2所示。静止释放重物，重物将通过细线拉动导体棒开始运动，运动过程中导体棒不会与定滑轮发生碰撞。若重物A的质量也为m，不计细线的质量以及一切摩擦。

i）在图3中定性画出导体棒MN的速度v随时间t变化的图象；

ii）当重物从静止开始下落，下落的高度为h时，重物的速度为v，此时导体棒的速度还没有达到稳定，在此过程中，求：

a. 电阻R上产生的焦耳热；

b. 导体棒的运动时间。