2010-2011学年北京市高二（下）期中物理练习试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

对单摆在竖直面内做简谐运动，下面说法中正确的是（ ）
A．摆球所受向心力处处相同
B．摆球的回复力是它所受的合力
C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零
D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零

2. 难度：中等

如图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图象 （x-t图），由图可推断，振动系统（ ）

A．在t₁和t₂时刻具有相等的动能和相同的动量
B．在t₃和t₄时刻具有相等的势能和相同的动量
C．在t₄和t₆时刻具有相同的位移和速度
D．在t₁和t₆时刻具有相同的速度和加速度

3. 难度：中等

一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动．当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大（ ）

A．当振动平台运动到最高点时
B．当振动平台向下运动过振动中心点时
C．当振动平台运动到最低点时
D．当振动平台向上运动过振动中心点时

4. 难度：中等

有两个质量相等的弹簧振子A和B，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下受迫振动．不计一切阻力，则（ ）
A．振子A的振幅较大，振动频率为f
B．振子B的振幅较大，振动频率为3f
C．振子A的振幅较大，振动频率为3f
D．振子B的振幅较大，振动频率为4f

5. 难度：中等

交流发电机在工作时的电动势为e=E_msinωt，若将其电枢的转速提高一倍，其他条件不变，则其电动势为（ ）
A．
B．
C．E_msin2ωt
D．2E_msin2ωt

6. 难度：中等

闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速圆周运动，下列各种叙述正确的是（ ）
A．线框平面和磁感线平行时即为中性面
B．线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大
C．线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大
D．线框匀速转动，各时刻线速度一样大，各时刻产生感应电动势一样大

7. 难度：中等

关于交流电的下列说法正确的是（ ）
A．在一个周期内交流电的方向只改变一次
B．交流电器设备上标出的电压和电流值都是指有效值
C．某正弦交流电压的最大值为311V，则该交流电压最小值为-311V
D．用交流电流表和交流电压表测交流电流或电压时，应测得交流电流或电压的最大值

8. 难度：中等

如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L₁和L₂，输电线的等效电阻为R．开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法错误的是（ ）

A．副线圈两端的输出电压减小
B．通过灯泡L₁的电流减小
C．原线圈中的电流增大
D．变压器的输入功率增大

9. 难度：中等

以下说法中正确的是（ ）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．只要导体做切割磁感线运动，电路中一定有感应电流产生
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大

10. 难度：中等

如左图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如右图所示．在0-时间内，直导线中电流向上，则在-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

11. 难度：中等

两只相同的白炽灯L₁和L₂，分别与电容器C和电感线圈L串联，接在如图所示的电路中．将a、b接在电压最大值为U_m、频率为f的正弦交流电源E₁两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同．若更换一个新的正弦交流电源E₂后，灯L₂的亮度高于灯L₁的亮度．则新电源E₂的电压最大值和频率可能是（ ）
A．最大值仍为U_m，而频率大于f
B．最大值仍为U_m，而频率小于f
C．最大值大于U_m，而频率仍为f
D．最大值小于U_m，而频率仍为f

12. 难度：中等

如图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是（ ）

A．同时向两侧推开
B．同时向螺线管靠拢
C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断
D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断

13. 难度：中等

如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小．下列关于该仪器的说法中正确的有（ ）

A．．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和电介质
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大了，则说明容器中液面升高了
D．如果指示器显示出电容减小了，则说明容器中液面升高了

14. 难度：中等

在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B₁随时间t的变化关系如图（1）所示.0～1s内磁场方向垂直线框平面向下．圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B₂，方向垂直导轨平面向下，如图（2）所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

15. 难度：中等

一个单摆做简谐运动，其振动图象如图所示，则该单摆的周期T=    s；在2.0s末，摆球对于平衡位置的位移x=    cm．

16. 难度：中等

如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=    ．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=    ．

17. 难度：中等

将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，根据此图线提供的信息，t=0.2s时摆球正经过    （填“最高点”或“最低点”），此单摆的摆动的周期T=    s．

18. 难度：中等

某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于10°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，用毫米刻度尺测得悬挂后的摆长（从悬点到摆球的球心）为l．
（1）该单摆在摆动过程中的周期为    ．
（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=    ．

三、解答题

19. 难度：中等

用10kv高压输送电功率为100kw的交流电，在输电线上损失2%的电功率，输电线的总电阻为多少？如改用5kv电压输送100kw的交流电，输电线上损失的电功率为多少千瓦．

20. 难度：中等

有n=10匝的矩形线圈，每匝都是长50cm，宽20cm，线圈总电阻10Ω，在B=2T的匀强磁场中以角速度ω=50rad/s旋转．线圈与R=10Ω的外电阻连接，图中的电流表、电压表的接入不影响原电路．求：
（1）写出电动势的瞬时表达式（从中性面开始计时）；
（2）电流表、电压表的读数；
（3）1min内产生的热量．

21. 难度：中等

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，导轨相距为d，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B．质量为m、电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F向右拉动CD，CD受恒定的摩擦阻力f，已知F＞f．问：
（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
（3）当CD的速度是最大速度的时，CD的加速度是多少？

22. 难度：中等

如图，一边长L=0.4m、质量m₁=0.2kg、电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m₂=1.0kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d₁=0.8m，开始时bc边距磁场下边界为d₂=1.0m，物块放在倾角θ=53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=．现将物块由静止释放，经过一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s²．求：
（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小；
（2）线框ad边刚刚进入磁场时的动能；
（3）线框从开始运动到全部穿出磁场的过程中产生的焦耳热．