11-12学年高二下学期期中考试物理试题

智浪教育–普惠英才2011-2012学年高二下学期期中考试物理试题考试时间：100分钟总分：100分一．选择题（本题为不定项选择题，共12小题，每小题4分，全选对得4分，选对不全得2分，选错或不选得0分；共计48分）1．在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A和E的摆长为，B的摆长为l5.0，C的摆长为l5.1，D的摆长为l2，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则在B、C、D、E四个摆中，振幅最大的是()A．BB．CC．DD．E2．如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，发生的现象是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动3．频率为1f的声源在空气中匀速远离静止的接收器，以1v表示声源的速度，2v表示声波的速度(21vv)，2f表示接收器接收到的频率，若1v变大，则()A．2f变大，2v变大B．2f变大，2v不变C．2f不变，2v变大D．2f变小，2v不变4．如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为B=B0+kt．在磁场外距离圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为()A．0B．2RkC．2R2kD．22Rk5．如图所示，沿x轴正方向传播的一系列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为100m/s，下列说法中正确的是()A．图示时刻质点b的加速度将减小B．从图示时刻开始，经过0.01s质点b通过的路程为0.2m智浪教育–普惠英才C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50HzD．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，则能发生明显的衍射现象6．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置，某时刻的波形图如图甲所示，此后，若经过43周期开始计时，则图乙描述的是()A．a处质点的振动图像B．b处质点的振动图像C．c处质点的振动图像D．d处质点的振动图像7．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村用电电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行新农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，下列措施可行的是()A．提高输送电压B．提高输送电功率C．加快输电的速度D．调节交流电的频率8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R1=20Ω，R2=30Ω，L为无直流电阻的电感应线圈，已知通过R1的正弦交变电流如图乙所示，则()A．原线圈输入电压的频率为500HzB．原线圈输入电压为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．若保持u的大小不变而增加交流电的频率，则电灯L1将变暗9．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中，两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半，则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别为（）A．正在增强，qmgdt2B．正在增强，nqmgdt2智浪教育–普惠英才C．正在减弱，qmgdt2D．正在减弱，nqmgdt210．矩形导线框abcd放在磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示，t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4s时间内，导线框ab边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是下列选项中的（）、11．如图所示，一个有界均匀磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由图示位置自由下落，当bc边刚进入磁场时，线框恰好做匀速运动，线框边长L小于磁场宽度H，则（）A．线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．线框离开磁场时，受到的安培力方向竖直向上C．线框bc边刚进入磁场时的感应电流小于线框bc边刚离开时的感应电流D．线框穿过磁场的过程中机械能守恒12．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，t＝0时，将开关S由1掷到2，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图像正确的是（）二、实验题（13题2分，14题10分，共计12分）13．某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图像时，他将衰减旋钮置于“”挡，将扫描范围旋钮置于第一挡(10～100Hz)，把同步极性选择开关置于“+”位置，调节扫描微调旋钮，在屏幕上出现了如图2—1甲所示的正弦曲线，后来他又进行了两步调节，使图像变成如图2—1乙所示的曲线，这两步调节可能是()A．将衰减调节旋钮换挡并调节标有“↓↑”的竖直位移旋钮智浪教育–普惠英才B．将衰减调节旋钮换挡并调节Y增益旋钮C．调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮D．将同步极性选择开关置于“一”位置并调节Y增益旋钮14．(1)某同学在家里做“用单摆测重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到一块大小为5cm左右，外型不规则的大理石块代替摆球，他设计的实验步骤是（）A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点B．将石块拉开，使摆角α大约为50左右，然后由静止释放C．从石块摆到最高位置开始计时，测出30次全振动的总时间，由此得出周期D．改变细线OM的长度，再做几次实验，记下相应的L和TE．求出多次实验测得的L和T的平均值，代入公式224TLg，求出重力加速度g你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是___________(填序号)．(2)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图2—2甲，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g．(1)现有如下测量工具：A．时钟；B．停表；C．天平；D．毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有________________(填序号)．(2)如果实验中所得到的T2—L关系图象2—1乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________________．(3)由图象可知，小筒的深度h=__________m；当地g=___________m/s2．三、计算题（共计40分）15．（6分）在如图3-1所示的系统中，轻弹簧的劲度系数为k，与弹簧相连的物块质量为M，放于其上的物块质量为m，两物块间的动摩擦因数为μ（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），M与水平支持面间是光滑的，若使两物块一起做无相对滑动的简谐振动，则其最大振幅是多少？224TLgmmAMB图3-1智浪教育–普惠英才16．（8分）如图3-2所示，n=50匝的矩形线框abcd，边长ab=20cm，bc=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的总电阻r=2Ω，外电路电阻R=8Ω，试求：（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势的大小；（2）1min内R上产生的热量Q．17．（12分）如图3-3所示，用质量为m，电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上，在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B．在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行．求：(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；(2)线框MN边刚进入磁场时，M，N两点间的电压UMN;(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W．18．（14分）两根相距为L的平行金属导轨固定于水平面上，导轨电阻不计．一个质量为m、长为L、宽为a的线框放在水平导轨上(如图3-4所示)，长边的电阻均为2R，宽边电阻不计，导轨与线框间的动摩擦因数为μ，两者接触电阻不计．导轨左端连有阻值为2R的电阻．导轨平面上有n个竖直向上的宽度为a、间距为b的匀强磁场区域（ab），磁感应强度为B．线框右边初始位于OO′，与第一个磁场区域左边界相距2a，求：(1)给线框向右的初速度v0，为使线框保持v0的速度一直向右穿过各磁场区域，需对线框施加水平智浪教育–普惠英才向右的拉力．求线框不在磁场中时受到的拉力F1和在磁场中时受到的拉力F2的大小；(2)在(1)的情况下，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第2个磁场区域过程中，拉力所做的功；(3)若线框初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使线框进入各磁场的速度都相等，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第n个磁场区域的整个过程中，导轨左端电阻产生的热量．成都七中2011-2012学年下期高2013级半期考试物理试卷答案16．（8分）（1）线圈在图示位置产生的感应电动势最大，其大小为Em=nBωS＝nBωab·bc（2分）代入数据解得：Em=50V（1分）（2）线圈中产生的为正弦交流电，电动势有效值2522mEEV（1分）智浪教育–普惠英才通过R的电流有效值522EIARr（2分）1min时间内产生的热量26000QIRtJ（2分）17．（12分）解：（1）线框MN边在磁场中运动时，感应电动势（1分）线框中的感应电流（1分）（2）M、N两点间的电压（3分）（3）只有MN边在磁场中时，线框运动的时间（1分）此过程线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=（2分）只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热Q=（2分）根据能量守恒定律得水平外力做功W=2Q=（2分）18．（14分）解：（1）因匀速，则线框不在磁场中时，F1=μmg（1分）线框在磁场中时，F2=μmg+BIL（1分）切割磁感线时，电动势E=BLv0总电阻R总=3RI=E/3R=BLv0/3R（1分）则F2=μmg+B2L2v0/3R（1分）（2）因匀速，则拉力做功WF=W克摩+W克安（1分）W克摩=μmg(2a+3a+b)=μmg(5a+b)（1分）W克安=4aB2L2v0/3R（1分）