2010-2011学年江苏省苏州市实验中学高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列有关声现象的说法中正确的是（ ）
A．夏日里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声波的干涉现象
B．将房间门窗关紧，可还是能听到窗外的声音，这是声波的衍射现象
C．匀速远离一个静止着的发声蜂鸣器，由于多普勒效应，会感觉到声音越来越尖锐
D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象

2. 难度：中等

如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．关于这个电路的以下说法正确的是（ ）

A．开关闭合后，A灯立刻亮，B灯逐渐变亮
B．开关闭合后，B灯立刻亮，A灯逐渐变亮李国雄审核
C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯

3. 难度：中等

某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sint（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是（ ）
A．质点做简谐运动的振幅为10cm
B．质点做简谐运动的周期为4s
C．在t=4s时质点的速度最大
D．在t=4s时质点的加速度最大

4. 难度：中等

如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时（ ）

A．三个灯亮度相同
B．甲灯最亮，丙灯不亮
C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
D．只有丙灯不亮，乙灯最亮

5. 难度：中等

将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上．电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．电路中交变电流的频率为0.25Hz
B．电阻消耗的电功率为2.5W
C．通过电阻的电流为A
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V

6. 难度：中等

一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示．线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法不正确的是（ ）

A．线圈中产生的感应电动势为10V
B．R两端电压为5V
C．通过R的电流方向为b→R→a
D．通过R的电流大小为2.5A

7. 难度：中等

如图所示，在AB间接入正弦交流电U₁=220V，通过理想变压器和二极管D₁、D₂给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D₁、D₂为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n₁=110匝，副线圈n₂=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U，设电阻R上消耗的热功率为P，则有（ ）
A．U=40V，P=80W
B．U=40V，P=80W
C．U=40V，P=20W
D．U=40V，P=20W

8. 难度：中等

如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是（ ）

A．摆长约为10cm
B．摆长约为1m
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动

9. 难度：中等

传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件．如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（ ）
A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转
B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转
C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转
D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转

10. 难度：中等

如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A₂为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表V₂显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R₃为一定值电阻．当传感器R₂所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ ）
A．A₁的示数增大，A₂的示数增大
B．V₁的示数不变，V₂的示数减少
C．V₁的示数减小，V₂的示数减小
D．A₁的示数增大，A₂的示数减小

11. 难度：中等

如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）

A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E=Bav
D．感应电动势平均值

12. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是（ ）

A．这列波的波长是4m
B．这列波的传播速度是10m/s
C．质点Q（x=9m）经过0.5s才第一次到达波峰
D．M点以后各质点开始振动时的方向都是向下

13. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v₂向下匀速运动．重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为
B．cd杆所受摩擦力不为零
C．回路中的电流强度为
D．μ与v₁大小的关系为

二、解答题

14. 难度：中等

如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向．
（1）将线圈L₁插入线圈L₂中，合上开关S，能使线圈L₂中感应电流的磁场方向与线圈L₁中原磁场方向相反的实验操作是______
A．插入铁芯F             B．拔出线圈L₁
C．使变阻器阻值R变小     D．断开开关S
（2）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大．

15. 难度：中等

在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）摆动时偏角满足的条件是______，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最______（填“高”或“低’）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．单摆振动50次所需时间如图，则单摆振动周期为______S．
（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图所示．O为悬挂点，球为匀质小球，从图中可知单摆的摆长为______m．
（3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=______．
（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中______．
A．甲的说法正确    B．乙的说法正确    C．两学生的说法都是错误的．

16. 难度：中等

如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m²，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路．求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热．（计算结果保留二位有效数字）

17. 难度：中等

学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V 40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？

18. 难度：中等

如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H．正方形金属线框abcd的质量m=0.02kg、边长L=0.1m（L＜H），总电阻R=0.2Ω，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平．线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s²）：
（1）若线框从h=0.45m处开始下落，求线框ab边刚进入磁场时的加速度；
（2）若要使线框匀速进入磁场，求h的大小；
（3）求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q．

19. 难度：中等

如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53角放置，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m．导体棒a的质量为m_a=0.2kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为m_b=0.1kg，电阻R_b=6Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好，现从图中的M、N处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场．取重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8且不计a、b之间电流的相互作用，求：
（1）在整个过程中，a、b两导体棒分别克服安培力做的功；
（2）在a穿越磁场的过程中，a、b两导体棒上产生的焦耳热之比；
（3）M点和N点之间的距离．