2010-2011学年安徽省宣城市泾县中学高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则（ ）

A．t1时刻线圈中磁通量为零
B．t2时刻线圈通过中性面
C．t3时刻线圈中电流方向改变
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最小

2. 难度：中等

如图变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为（ ）

A．均变大
B．U变大，I变小
C．均变小
D．U变小，I变大

3. 难度：中等

如图所示，在电路两端加上交流电，保持电压不变且使频率减小，发现各灯的亮暗情况是：灯1变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是（ ）

A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈
B．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻
C．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻
D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin（100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2：1．电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（ ）

A．原线圈中电流表的读数为1A
B．原线圈中的输入功率为220
C．副线圈中电压表的读数为110V
D．副线圈中输出交流电的周期为50s

5. 难度：中等

如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n．原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是（ ）
A．电动机两端电压为IR
B．电动机消耗的功率为I²R
C．原线圈中的电流为nI
D．变压器的输入功率为UI/n

6. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m_B=2m_A，规定向右为正方向，A、B 两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为-4kg•m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10

7. 难度：中等

以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断不正确的是（ ）
A．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同
B．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同
C．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同
D．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同

8. 难度：中等

A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为s的水平地面上，如图，问当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为（ ）

A．
B．s
C．s
D．s

9. 难度：中等

质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为（ ）
A．3
B．4
C．5
D．6

10. 难度：中等

如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子．若要给基态的氢原子提供能量，使它辐射上述能量的光子，至少应提供能量（ ）

A．13.06eV
B．12.75eV
C．12.09eV
D．10.20eV

二、填空题

11. 难度：中等

如图，理想变压器原、副线圈的匝数之比n₁：n₂=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连接组成闭合回路．当直导线AB在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨匀速向右作切割磁感线运动时，安培表A₁的读数为12mA，那么安培表A₂的读数为    A．

12. 难度：中等

电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P．用一个变压器，原线圈接最大值为200V的正弦交流电压，副线圈接电阻R，要使R上消耗的电功率为，则变压器原、副线圈的匝数比为    ．

13. 难度：中等

一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面开始匀速转动，经过（T为周期）产生的感应电动势为2V，则感应电动势的有效值为    V．

14. 难度：中等

在光滑水平面上，动能为E、动量大小为P的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反．碰撞后球1的动能和动量的大小分别为E₁、P₁，则E₁    E，P₁    P．（选填大于、小于或等于）

15. 难度：中等

一气球连同装置的总质量为M，悬停于空中，某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落，零件下落处离地面高为H，不计空气阻力，在零件从开始下落到某位置时，用时恰为全程时间的一半，此时气球速度大小为    ．

16. 难度：中等

氢原子第n能级的能量为E_n=，其中E₁是基态能量，而n=1，2，…，若一氢原子发射能量为-E₁的光子后处于比基态能量高出-E₁的激发态，则氢原子发射光子前处于第    能级，发射光子后处于第    能级．

三、解答题

17. 难度：中等

一个交流发电机的示意图如图示，线圈匝数为N，单匝线圈面积为S，磁感应强度为B，在匀强磁场中以一定的角速度匀速转动，线圈总电阻为r，负载电阻为R，当开关K断开时，交流电压表示数为U，求：
（1）ab间电压的最大值是多少？
（2）当开关K闭合后，交流电压表的示数是多少？
（3）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电量．

18. 难度：中等

如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电．如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，要求所有灯都正常发光，那么：
（1）发电机的输出功率应是多大？
（2）发电机的电动势是多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？

19. 难度：中等

某同学拍一个可视为质点、质量为m=0.1kg的橡皮小球，使它在距地面高h₁=0.8m的范围内做竖直方向的往复运动，在球到最高点时用手开始击打球，手与球作用过程中球下降了h₂=0.05m，球从落地到反弹离地历时t=0.1s，球反弹离地时的速度大小v₂是刚触地时的速度大小v₁的，且反弹恰好到最高点．若手对球和地面对球的作用力均可视为恒力，忽略空气阻力，g取10m/S²，试求：
（1）球反弹离地的速度大小v₂；（2）地面对球弹力大小F_N；（3）拍球时手对球作用力大小F．

20. 难度：中等

如图，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接，水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外．两个质量均为m=2.0×10^-6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0×10^-6C的正电并静止于水平面右边缘处．将a球从圆弧轨道项端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合在一起飞入复合场中，最后落在地面上的P点，已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，PN=ND，取g=10m/s²．a、b均可作为质点．求
（1）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v；
（2）水平面离地面的高度h；
（3）从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中，ab系统损失的机械能△E．