2014宿迁剑桥国际学校高二物理第二学期期终试卷（含答案人教版）
说明：试卷分选择题和非选择题两部分，满分120分。考试用时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.关于科学家的研究成果及贡献，下列说法中正确的是
A. 洛伦兹发现了电流的磁效应
B. 楞次提出了电磁感应定律
C．安培首先引入电场线和磁感线
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机
2. 关于传感器，下列说法中正确的是
A．干簧管是能够感知电场的传感器
B．所有传感器的材料都是由半导体材料制成的
C．霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件
D．电饭锅中的温度传感器是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的
3．如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环、电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列说法中正确的是
A．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电动势为零
B．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大
C．线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变一次
D．当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流为零
4．如图所示电路中，规格相同的灯泡 、 、 分别与线圈L、电容器C和电阻R串联后通过开关Ｓ接在两个交流电源上，对应供电电压瞬时值分别为 、 。当开关Ｓ处于位置１时，灯泡 、 、 的亮度相同；当开关Ｓ由位置１移到位置2后，灯泡亮度情况与Ｓ处于位置１时的比较，下列说法中正确的是
A．灯泡L1不变、L2变亮、L3变暗
B．灯泡L1变亮、L2变暗、L3变亮
C．灯泡L1变暗、L2变亮、L3不变
D．灯泡L1变亮、L2变暗、L3不变
5．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 ，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u＝200 sin100πtV，设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2示数分别是I1、I2。下列说法中正确的是
A．示数U2＝20Ｖ
B．滑片P向b端滑动过程中，U2不变、I2变大
C．滑片P向b端滑动过程中，U1变小、I1变大
D．通过原、副线圈的交变电流频率之比为
6．如图甲所示，直角三角形ABC是由同种金属材料制成的线框，线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内。现用外力将线框ABC匀速向右拉进磁场，至AB边进入磁场前，设线框中产生的感应电动势为E、AB两点间的电势差为U、线框受安培力的合力为F、回路中消耗的电功率为P，如图乙所示中画出了上述各物理量与图示位移 的关系图象，则与这一过程相符合的图象是
二、多项选择题：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．某发电厂在远距离输送电能中，原来用66kV的交流高压输电，后来改用升压变压器将电压升高到330kV超高压输电。若输送的电功率均为P0，输电线的总电阻为R。下列说法中正确的是
A．根据公式 ，升高电压后输电线上的电流增为原来的5倍
B．根据公式 ，升高电压后输电线上的电流降为原来的
C．根据公式P=I2R，升高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
D．根据公式 ，升高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的25倍
8．如图所示是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A、开关S1与电源连接，线圈B与开关S2构成一个回路，C为连接工作电路的两触头，D为衔铁，F一为可转动的金属软磁性材料，K为可拉动F的弹簧。下列说法中正确的是
A．无论S2是否闭合，S1接通后，灯泡L都会发光
B．保持S2闭合，将S1断开，由于A线圈的电磁感应作用，
才产生延时释放D的作用
C．保持S2闭合，将S1断开，由于B线圈的电磁感应作用，
才产生延时释放D的作用
D．保持S2断开，S1断开后，该装置无延时作用
9．如图所示的电路中， L1、L2是规格相同的的两个灯泡，线圈L的电阻可忽略，D为理想二极
管，电源内阻不能忽略，灯泡不会被烧坏。下列说法中正确的是
A．开关S从断开状态到闭合，灯泡L1不亮
B．开关S从断开状态到闭合，灯泡L2立即达最亮后逐渐变暗
C．开关S从闭合状态断开，灯泡L1将由不亮变亮，亮一会儿再熄灭
D．开关S从闭合状态断开，灯泡L2立即熄灭
10．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板左下方有一条形磁铁，当磁铁匀速自左向右通过线圈下方时，线圈始终保持静止，那么线圈中产生感应电流的方向(从上向下看) 和线圈受到薄板的摩擦力方向分别是
A．感应电流的方向先逆时针方向，后顺时针方向
B．感应电流的方向先顺时针方向，后逆时针方向
C．摩擦力方向先向左、后向右
D．摩擦力方向一直向左
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．（8分）某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象．
（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向
▲ （选填“相同”或“相反”）。
（2）该同学发现：在原线圈A放在副线圈B中的情况下，将开关接通的瞬间电流计指针向左偏
转，则开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向
接线柱C移动过程中，电流计指针将 ▲
（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。若要
看到电流计指针向右偏，请你说出两种具体做法：
① ▲ ；② ▲ 。
12．（6分）某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12V的低压 ▲ （选填“交流电源”或“直流电源”）。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压
▲ ；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压
▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是 ▲ （选填“控制变量法”、“转换法”或“类比法”）。
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，若三题都做，则按A、B两题评分。
A. ［选修模块3-3］（22分）
（1）下列说法中正确的是 ▲
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．大量分子的集体行为是不规则的，带有偶然性
C．当分子势能增大时，两分子间作用力可能减小
D．气体如果失去了容器的约束就会散开, 这是因为气体分子之间斥力大于引力
（2）对下列物理现象的叙述中正确的是 ▲
A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
B．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
C．由于液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力
D．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
（3）一个气泡(气泡内气体视为理想气体)从恒温水池的底部缓慢向上升起，上升过程中气泡内气体 ▲ （选填“吸热”或“放热”），其内能 ▲ 、压强 ▲ （选填“减小”、“增大”或“不变”）。
（4）利用油膜法可粗略测定分子的大小和阿伏加德罗常数。已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ。n滴油酸的总体积为V，一滴油酸所形成的单分子油膜的面积为S。则每个油酸分子的直径
d＝____▲__；阿伏加德罗常数NA＝____▲_ _。
（5）一定质量的某种理想气体的体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A 时压强p0=1.0×105Pa、体积V0=800cm3，线段AB与V轴平行, BC延长线过坐标原点O。
①求该气体状态B时的压强。
②已知该气体从状态B变化到状态C过程中，向外界放热60J，
求该过程中气体内能的变化量。
Ｂ. ［选修模块3-4］(6分)
（1）下列有关四幅图的说法中正确的是 ▲
A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动
B．单摆的摆长为 ，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为
C．作简谐运动的某质点在t1时刻速度与加速度方向都发生了变化
D．在张紧的绳子上悬挂5个摆，当A摆振动的时候，通过绳使其余各摆做受迫振动，其余各摆振动周期等于A摆振动周期
（2）如图所示，一弹簧振子沿光滑水平杆在BC间做简谐运动，O为平衡位置，振幅A=6cm。从振子经过图中B点时开始计时，经时间0.1s第一次到达O点，则振子的振动周期Ｔ＝ ▲ s；取向右方向为正方向，振子振动方程的表达式x＝ ▲ cm。
Ｃ. ［选修模块3-5］(6分)
（1）对于一定质量的某物体而言，下列说法中正确的是 ▲
A．物体动量改变，其速度大小一定改变
B．物体的速度方向改变，其动量一定改变
C．物体的动能不变，其动量可能改变
D．物体的运动状态改变，其动量可能不变
（2）在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以3m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以2m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲碰前运动方向相同，则碰后瞬间冰壶甲的速度大小为 ▲ ，该碰撞是 ▲ （选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。
四、计算题:本题共3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．（13分）如图所示，一矩形导线框ABCD处于水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线框ABCD的输出端通过电刷与电流表、理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有一只“18V、12W ”的灯泡Ｌ。当线框ABCD转速n=50r/s时，灯泡Ｌ正常发光，此时电流表示数为0.2A。
（1）求通过灯泡Ｌ的电流周期；
（2）求变压器原、副线圈匝数之比；
（3）从线框ABCD经中性面位置开始计时，写出
线框中产生的感应电流瞬时值的表达式。
15．（15分）如图甲所示，正方形金属线圈所围的面积S=0.04m2，匝数n=100匝，电阻r=2.0Ω，线圈与灯泡L构成闭合回路，灯泡L的电阻R=8.0Ω，不计灯丝电阻随温度的变化。金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间t变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直，如图乙所示。
（1）求在0 ~ 1×10 -2 s时间内线圈中产生感应电动势的大小。
（2）求在1×10 -2 s ~ 3×10 -2 s时间内通过灯泡L的电流I大小。
（3）规定回路中逆时针电流的方向为正方向，在图丙中画出通过灯泡L的电流I随时间t的变
化图象，并求出灯泡L消耗的电功率。
16．（16分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨M N 、PQ相距为L，导轨平面与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，图中定值电阻的阻值也为R，导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且导轨平面垂直于磁场方向。当开关Ｓ处于位置1与电源相连时，棒ab恰好能静止在光滑的导轨上；当开关Ｓ处于位置2时，棒ab从静止开始沿导轨下滑，已知棒沿导轨下滑的位移为 时开始做匀速运动，求：
（1）开关Ｓ处于位置1时，通过棒ab的电流大小；
（2）开关Ｓ处于位置2时，棒ab匀速运动时速度大小；
（3）棒ab从静止开始到下滑位移 的过程中，流过电阻
R的电量及R上产生的焦耳热。
宿迁市剑桥国际学校2013―2014学年度第二学期期终考试
高二年级物理参考答案及评分标准 2014.6
一、单项选择题：第1?6小题，每小题3分，共18分。
二、多项选择题：第7?10小题，每小题4分，共16分。全对得4分；选对但不全的，得2分。
题号12345678910
答案DCACＢBBCACDACBD
（5）① 根据玻意耳定律 有 pAVA=pBVB 解得pB=5×104 Pa （2分）
②状态B至状态C过程是等压压缩过程，外界对气体做功W=pB△V=40J（2分）
根据热力学第一定律 有 △U=W+Q = 40J+(-60J) = -20J，即内能减小20J（2分）
B．（选修模块3-4）（6分）
（1）BD（3分，漏选得2分）
（2）0.4（1分） 或 （2分）
C.（选修模块3-5）（6分）
（1）BC（3分，漏选得2分）
（2）1m/s（1分） 非弹性碰撞（2分）
四、计算题: 本题共3小题,共计44分。
14．（13分）
（1）变压器不改变交变电流的周期, 通过灯泡的电流周期等于线框转动的周期, 即
T=0.02s （2分）
（2）设原线圈两端电压为
根据题意 有 （2分）
解得 V （1分）
根据变压比公式 有 （2分）
人解得 （2分）
（3）线框转动的角速度 rad/s （1分）
线框中感应电流的最大值 = （1分）
线框中感应电流的瞬时值 A （2分）
15. (15分)
（1）由图象知，磁感应强度变化率的大小 （2分）
根据法拉第电磁感应定律 有电动势的大小 =8V （2分）
（2）由图象知，磁感应强度变化率的大小 （1分）
根据法拉第电磁感应定律 有电动势的大小 V （2分）
根据闭合电路欧姆定律 有电流 A （2分）
（3）如右图所示（2分）
设通过灯泡电流的有效值为 ，则
（2分）
W （2分）
16. (16分)
（1）对棒ab: （2分）
解得电流大小 （1分）
（2）设棒ab匀速运动时速度大小为
棒ab产生的感应电动势 （1分）
棒ab中的感应电流 （1分）
对棒ab: （2分）
解得 （2分）
（3）棒ab产生的感应电动势 （2分）
棒ab中的感应电流 （1分）
通过棒的电量 （1分）
根据能量守恒定律 有 （2分）
R上产生的焦耳热 （1分）
注：其他正确解法，同样给分。