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1、 期中物理试卷 题号一二三四五总分得分一、单选题（本大题共6小题，共36.0分）1. 1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应的描述正确的是（）A. 只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B. 金属的逸出功与入射光的频率和强度无关C. 用同种频率的光照射发生光电效应时，逸出的光电子的初动能都相同D. 发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加2. 如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。当线圈绕轴以角速度沿逆时针
2、（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A. t=0时，线圈产生的感应电动势最大B. 0时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC. t=时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D. 线圈每转动一周电流方向改变一次3. 如图为跳水运动员准备进行跳板跳水训练。从起跳到落水前过程的路径为抛物线，将运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员（）A. 过程I的动量变化率逐渐增大B. 过程I、II的总动量改变量为零C. 过程I的动量改变量等于重力的冲量D. 过程II的动量改变量等于重力的冲量4. 如图所示，一个理想
3、变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻r=1，副线圈回路中电阻R1=5，R2=15，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v=6sin10t（m/s），则下列说法中正确的是（）A. R1的功率为0.2WB. 电压表的示数为5VC. 水平外力为恒力D. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.048Wb/s5. 一理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1，在副
4、线圈的回路中接有伏特表和阻值R=1的定值电阻，如图（a）所示。原线圈一侧接在如图（b）所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电后半个周期为恒定电流。伏特表的示数为（）A. VB. 2VC. 4VD. 8V6. 如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线图组成闭合电路，线图在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计，副线圈所接电压表为交流电压表，下列说法正确的是（）A. 图示位置时，穿过矩形线圈磁通量为NBSB. 图示位置时，穿过矩形线圈磁通量变化率最大C. 将变阻器滑片P向上滑动时，电压表
5、示数不变D. 若原副线圈匝数比为1：2，则电压表读数为NBS二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）7. 如图（a）所示，金属线框静止于斜面上并全部处于区域足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面、磁感应强度B随时间的变化规律如图（b）所示（规定垂直斜面向上为正方向）。则下列说法正确的是（）A. 线框中感应电流大小和方向均不变B. MN边受到的安培力不变C. MN边所受安培力冲量为零D. 整个线框所受的摩擦力不变8. 如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现将两根质量相同的导体棒M、N依次静置于导轨上的同一位置，接通电源，导体棒沿导轨从桌
6、面右侧水平抛出，始终与地面平行，落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2不计电源和导轨电阻，导体棒与导轨垂直且接触良好，则接通电源使导体棒通电瞬间内，两次相比（）A. 通过棒电荷量之比为1：1B. 安培力对棒冲量比为s1：s2C. 安培力对棒做功比s1：s2D. 安培力对棒做功比s1：s29. 如图，两条相距l的足够长的平行光滑导轨放置在倾角为=30的斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连。质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置。整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为m的物块相连，且滑轮与杄之间的轻绳与斜面保持平行。物块距离地面
7、足够高，导轨、导体棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计。将物块从静止释放，下面说法正确的是（重力加速度为g）（）A. 导体棒M端电势高于N端电势B. 导体棒的加速度不会大于gC. 导体棒的速度不会大于D. 通过导体棒的电荷量与金属棒运动时间的平方成正比10. 如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220sin（100t）V的交变电流。原线圈匝数n=1100匝，副线圈匝数n1=60匝，副线圈匝数n2=550匝，C、D之间接一电容器，E、F之间接一灯泡，都能安全工作。则（）A. 两电流表示数I1=0，I20B. 该电容器的耐压值至少为12VC. 副线圈中磁通量变化率的最大值为0.
8、2VD. 若将接入原线圈电压改为u=220sin（200t），则电流表A1示数将增大三、填空题（本大题共1小题，共2.0分）11. 某同学使用20等份游标卡尺测量一个小钢球的直径，测量结果如图所示，该球直径为_cm。四、实验题（本大题共1小题，共10.0分）12. 为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹
9、P；把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为yM、yP和yN。根据上述实验，请回答下列问题：（1）为了减小实验误差，选择入射球ma、被碰球mb时，应该使ma_mb（填“大于”、“等于”、“小于”）（2）小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_产生误差（选填“会”或“不会”）（3）小球a和b发生碰撞后，小球b在图中白纸上撞击痕迹应是_点。（4）用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒
10、，其表达式为：_。五、计算题（本大题共2小题，共38.0分）13. 如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求：（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；（2）导体棒匀速运动的速度大小v；（3）整个运动过程中，通过导体棒电荷量q。14. 如图（甲）所示，光滑导体轨
11、道PMN和PMN是两个完全相同的轨道，都由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M点相切，两轨道并列平行放置，MN和MN位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP之间有一个阻值为R的电阻，开关S是一个感应开关（开始时开关是断开的），MNNM是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图（乙）所示。金属棒a和b质量均为m、电阻均为R将金属棒b静止放置于水平轨道某位置，将金属棒a从圆弧顶端静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触。当两棒的速度稳定时，两棒距离x=，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，金
12、属棒b离开轨道做平抛运动，在棒b离开轨道瞬间，开关S闭合。不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g。求：（1）两棒速度稳定时，两棒的速度分别是多少？（2）两棒落到地面后的距离是多少？（3）整个过程中，两棒产生的焦耳热分别是多少？答案和解析1.【答案】B【解析】解：A、要有光电子逸出，则光电子的最大初动能Ekm0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率，即波长小于极限波长时，才会有光电子逸出，故A错误；B、金属的逸出功是金属的固有属性与入射光的频率和强度无关，故B正确；C、根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=h-W，可知光电子的最大初动能Ekm与入射光的频率成线性关系，同种频率的光照射发生光电效应时
13、，逸出的光电子的最大初动能相同，故C错误；D、光电效应的发生是瞬间的，与光照强度无关，故D错误；故选：B。本题考查光电效应的特点：金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关；光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关；光电效应现象是瞬间发生的。只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解。2.【答案】B【解析】【分析】通电导线在其周围产生磁场，明确产生的磁场分布，知道线圈转动时，导线ab和cd切割磁感线产生感应电动势即可判断本题主要考查了通电导线在其周围产生磁场，线圈转动又会产生感应电动势，利用好楞次定律判断出电流方向。
14、【解答】A、通电导线在其周围产生磁场，在其左侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在t=0时刻，ab边和cd边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故A错误；B、在0时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；C、t=时，线圈的磁通量为零，ab边和cd边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故C错误；D、线圈每转动一周电流方向改变两次，故D错误；故选：B。3.【答案】C【解析】解：AC、过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt不变，不为零，故A错误，C正确；B、运动员进入水前的速度不为零，末速度为零
15、，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；D、过程II的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误；故选：C。分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零。本题主要是考查动量定理，解答本题要知道动量的变化与合外力冲量的关系。4.【答案】D【解析】解：B、导体棒切割磁感线产生的感应电动势：e=BLv=10.46sin10t=2.4sin10t（V）如果导体棒与导轨电阻为零，即：r=0时，原线圈两端的电压有效值为：U1=1.2V，=解得：U2=2.4V，电压表示数为：2.4V，实际上导轨与导体棒电阻r=1，电压表示数小于2.4V，故B错误；A、如果r=0，副线圈电流：I2=0.12A，电阻R1的功率：P1=I22R1=5=0.144W，实际上r=1，则：电阻R1的功率小于0.144W，小于0.2W，故A错误；C、导体棒的速度为v=6sin10t（
