2010-2011学年福建省泉州市南安一中高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动．此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明（ ）
A．在t时刻脱水桶的惯性最大
B．在t时刻脱水桶的转动频率最大
C．在t时刻洗衣机发生共振
D．纯属偶然现象，并无规律

2. 难度：中等

如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，P点向上振动，则下列说法中正确的是（ ）

A．波向左传播
B．再经过△t=0.4s质点P向右移动0.8m
C．再经过△t=0.4s质点P仍在平衡位置，它通过的路程为0.2m
D．再经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的

3. 难度：中等

某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt（A）
C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

4. 难度：中等

如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计，以下判断正确的是（ ）

A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E
B．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电
C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电
D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电

5. 难度：中等

如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L．现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设顺时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的，V₁．V₂为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；A_l、A₂和A₃为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃．现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是（ ）

A．U₂变小、I₃变小
B．I₁变小、I₂变小
C．U₂变大、I₃变大
D．I₁变大、I₂变大

7. 难度：中等

如图所示，通电螺线管置于水平放置的两根光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧．保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态，当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是（ ）

A．ab向左，cd向右
B．ab向右，cd向左
C．ab、cd都向右运动
D．ab、cd都不动

8. 难度：中等

一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T₁升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T₂降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60w）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T₁和T₂的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ）
A．T₁原、副线圈电流分别为10³A和200A
B．T₂原、副线圈电压分别为1.8×10⁵V和220V
C．T₁和T₂的变压比分别为1：50和40：1
D．有6×10⁵盏灯泡（220V、60w）正常发光

9. 难度：中等

如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等．t=O时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的为乙．若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t₁=O.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是（ ）

A．两列波在A、B间的传播速度大小均为lOm/s
B．两列波的波长都是4m
C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点
D．t₂=0.5s时刻，B点经过平衡位置且振动方向向下

10. 难度：中等

如图是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R．下图是某同学画出的在t时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象．关于这些图象，下列说法中正确的是（ ）

A．图中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况
B．图中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器2的电流随时间变化的情况
C．图中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况
D．图中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况

二、解答题

11. 难度：中等

如图所示是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象（取重力加速度g=π²m/s²）．
（1）求单摆的摆长l=______ m
（2）估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度（单位用弧度表示）．______ rad．

12. 难度：中等

如图所示，虚线内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，可将虚线内的电路等效为一只电动势为E、内电阻为r的电源．将电流表、电压表、滑动变阻器按图示方式连接在它的输出端A、B之间．闭合电键S，移动滑动变阻器滑动触头的位置，读出电流表、电压表的6组对应数据如下表所示．

（1）根据实验数据在下图的U-I图象中画出等效电源的伏安特性曲线．
（2）从图线上求出该等效电源的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．
（3）该实验的系统误差主要是由______引起的．
（4）电学元件M的伏安特性曲线如图所示，若把电流表、电压表和滑动变阻器都撤掉，把M直接接在等效电源输出端AB之间，那么该电学元件消耗的实际功率将是______W．

13. 难度：中等

某同学为了描绘一个“6V 9W”的小灯泡的伏安特性曲线，并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值，到实验室寻找到了一些仪器，规格及数量如下：
A．电流表一只（0～3A，内阻约为0.5Ω）
B．电压表一只（O～3V，内阻为3KΩ）
C．灵敏电流计一只（O～100μA，内阻约为100Ω）
D．电阻箱一个    （0～9 999.9Ω，最小调节量O．1Ω）
E．滑动变阻器R₁（O～5Ω，额定电流为O．6A）
F．滑动变阻器R₂（0～lOΩ，额定电流为2A）
G．9V直流电源一个
H．开关、导线若干，待测灯泡一个
这位同学利用现有器材，结合所学知识，顺利完成了实验．
（1）该同学在实验中应选用的器材是ADGH 及______（填器材序号字母）；
（2）请在虚线框中画出实验电路图；
（3）请你写出通过实验电路图测灯泡在额定电压下的电阻值的计算式：______．

14. 难度：中等

如图所示．足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω．磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量共为q=2C，求：
（1）导体棒做匀速运动时的速度；
（2）导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热．（g取10m/s²）

15. 难度：中等

如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外．一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（-2L，-L）点以速度v沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场．不计粒子重力，求：
（1）电场强度与磁感应强度大小之比．
（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比．

16. 难度：中等

如图所示，半径为r圆心为0的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N，两板间距离为在MN板中央各有一个小孔0₂、O₃，O₁，O₂，O₃在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路．（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率V从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O₃射出．现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O₃射出，而是从圆形磁场的最高点F射出．求：
（1）圆形磁场的磁感应强度大小B′．
（2）导体棒的质量M．
（3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热．
（4）粒子从E点到F点所用的时间．

17. 难度：中等

如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AB，其延长线在C点与半圆轨道CD（轨道半径R=1m）相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内．整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑，至B点时速度为V_B=100/7  m/s，接着沿直线BC（此处无轨道）运动到达C处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且刚好到达D点，从D点飞出时磁场消失，不计空气阻力，取g=10m/s²，cos37°=0.8，求：
（1）小球带何种电荷．
（2）小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离．
（3）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功．