2015届度湖北省高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在物理学发展过程中，下列叙述符合史实的是(　 　)

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应

B．楞次首先发现了电磁感应现象

C．法拉第发现了电磁感应定律

D．纽曼和韦伯在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

2. 难度：简单

如图所示为点电荷a、b（左为a，右为b）所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是(　　)

A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

D．a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

3. 难度：中等

弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是                                                                (　　 )

A．振子在A、B两点时的速度和加速度均为零

B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变

C．振子的加速度方向总跟速度方向相反

D．振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动

4. 难度：简单

如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有(　 　)

A．A球先到达C点

B．B球先到达C点

C．两球同时到达C点

D．无法确定哪一个球先到达C点

5. 难度：中等

如图所示，L是一个带铁芯的线圈，R为纯电阻，两条支路直流电阻阻值相等，那么在接通和断开电键的瞬间，电流表的读数大小关系是(　 　)

A．I₁<I₂　I₁′>I₂′　　　 B．I₁<I₂　I₁′＝I₂′

C．I₁>I₂　I₁′＝I₂′      D．I₁＝I₂　I₁′<I₂′

6. 难度：中等

如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点，微粒除受到电场力和重力外，不再受其它力，则此过程微粒(     )

A．电势能增加         B．电势能减小

C．动能增加           D．动能不变

7. 难度：中等

如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是(     )

A．滑块受到的摩擦力不变

B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关

C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下

D．B很大时,滑块可能静止于斜面上

8. 难度：中等

一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e＝220sin100πt V，对于这个交变电流的说法正确的是( 　　)

A．此交变电流的频率为100 Hz，周期为0.01 s

B．此交变电流电动势的有效值为220 V

C．耐压为220 V的电容器能够在该交变电路中使用

D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零

9. 难度：中等

一个质点a做简谐运动的图象如图所示，下列结论正确的是(　 　)

A．质点的振幅为4 cm

B．质点的振动频率为0.25 Hz

C．质点在10 s内通过的路程是20 cm

D．质点从t₁＝1.5 s到t₂＝4.5 s的过程中经过的路程为6 cm

10. 难度：中等

如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有(　 　)

A．A端接的是高压直流电源的负极

B．A端接的是高压直流电源的正极

C．C端是蹄形磁铁的S极

D．C端是蹄形磁铁的N极

11. 难度：中等

如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A₁、A₂、A₃的示数变化量的绝对值分别为ΔI₁、ΔI₂、ΔI₃，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法中正确的是(　 　)

A．电流表A₂的示数一定变小

B．电压表V的示数一定增大

C．ΔI₃一定大于ΔI₂

D．ΔU与ΔI₁比值一定小于电源内阻r

12. 难度：困难

如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R₁连结成闭合回路。线圈的半径为r₁ ，在线圈中半径为r₂的圆形 区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀ 。导线的电阻不计。求0至t₁时间内(　 　)

A．通过电阻R₁上的电流方向为从a到b

B．通过电阻R₁上的电流大小为

C．通过电阻R₁上的电量

D．电阻R₁上产生的热量

二、实验题

13. 难度：中等

（6分）下面是一些准备用来测量待测电阻R_x阻值的实验器材，器材及其规格如下：

A．待测电阻R_x（阻值在900~1000Ω）一只

B．电压表V（量程10V，内阻R_v约为3kΩ）一只

C．电流表A（量程10mA，内阻R_A约为1Ω）

D．滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流1.5A）

E．滑动变阻器R（最大阻值10kΩ，额定电流0.5A）

F．电源E （电动势9V， 内阻不计）

G．开关一个，导线若干

请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量待测电阻R_x的实验电路。要求能多次测量，尽可能减少测量误差，试在方框内画出符合要求的实验电路图，滑动变阻器应选用         （选填器材前的字母）。

14. 难度：中等

（8分）图甲是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为         。再用多用表的欧姆档进行测量，将选择开关置于“×10”档，将两表笔短接调整欧姆档调零旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零刻度线，将电阻接在两表笔间，发现指针偏角较小，换用         档重新调零测量（填“×1”或“×100”），指针所指位置如图乙所示，此被测电阻的阻值约为__________。

               

三、计算题

15. 难度：中等

（10分）如图所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁场区和穿出磁场区两个过程中a b两点间电势差的大小．

16. 难度：中等

（12分）如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直左边界射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角θ是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？

17. 难度：中等

（12分）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T₁升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T₂降压，使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T₁和T₂为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，试求：

(1) 输电线上的功率损失和电压损失。

(2) T₁和T₂ 原、副线圈匝数比各为多少？

18. 难度：中等

（14分）处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接电阻或电容器．匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度的大小B＝2T，质量为0.02 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。若将下端连接阻值为R＝20Ω的电阻，如图所示，(g取10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1) 当金属棒下滑速度达到稳定时，求该速度的大小．

(2) 当金属棒下滑速度达到0.4m/s时，求加速度的大小．

(3) 若将下端连接的电阻换成电容为C=10000μF的电容器，求金属棒下滑的加速度．