2010-2011学年浙江省杭州二中高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，4匝矩形线圈abcd，ab=1m，bc=0.5m，其总电阻R=2Ω，线圈绕OO′轴在匀强磁场中匀速转动，磁感应强度B=1T，角速度ω=20rad/s，当线圈由图示位置开始转过30°时，线圈中的电流强度为（ ）

A．20A
B．0A
C．10A
D．17.3A

2. 难度：中等

如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是（ ）
A．交流电压的有效值为100 V
B．电流表示数为2 A
C．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
D．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s

3. 难度：中等

一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω．磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（ ）

A．×10^-5A
B．×10^-5A
C．×10^-5A
D．×10^-5A

4. 难度：中等

如图所示，“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图为音箱的电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则（ ）

A．甲扬声器是高音扬声器
B．甲扬声器是低音扬声器
C．乙扬声器是低音扬声器
D．乙扬声器是高音扬声器

5. 难度：中等

在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示．若用T表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（ ）

A．由图线可知T=4s
B．由图线可知T=8s
C．当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小
D．当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小

7. 难度：中等

如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），并用力向下压球，使弹簧作弹性压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢．烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中（ ）

A．球所受合力的最大值不一定大于球的重力值
B．在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加
C．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小
D．球刚脱离弹簧时球的动能最大

8. 难度：中等

如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长是14 cm
B．这列波的周期是0.15 s
C．这列波可能是沿x轴正方向传播的
D．t=0时，x=4 cm处的质点速度沿y轴负方向

9. 难度：中等

如图所示，绝缘线长L，一可视为质点的摆球带正电并用该线悬于O点摆动，当摆球过竖直线OC时，便进入或离开一个匀强磁场，磁场方向垂直摆动平面．摆球沿ACB圆弧来回摆动且摆角小于5°，下列说法中正确的是（ ）

A．A、B处于同一水平线上
B．球在A、B点时线的拉力大小不相等
C．单摆的周期T=
D．单摆向左或向右运动经过D点时线的拉力大小相等

10. 难度：中等

如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波（脉冲波），当它们相遇后，下列图象中可能存在的是（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

两列机械波相叠加出现稳定的干涉图样，由此可知（ ）
A．两列机械波的频率不一定相等
B．介质中振动加强的区域和振动减弱的区域总是互相间隔的
C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱
D．振动加强的区域质点的位移总是比振动减弱的区域的质点的位移大

12. 难度：中等

用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的绿条纹，相邻两条绿条纹间的距离为△x．下列说法中正确的有（ ）
A．如果增大单缝到双缝间的距离，△x将增大
B．如果增大双缝之间的距离，△x将增大
C．如果增大双缝到光屏之间的距离，△x将增大
D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，△x将增大

二、填空题

13. 难度：中等

如图所示是用频闪照相的方法拍下的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置时的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后，在向右运周期内的频闪照片．丙图是振子从放手开始在周期内的频闪照片．已知频闪的频率为9.0Hz，则相邻两次闪光的时间间隔t是    s，振动的周期T是    s，振子在1s内所走的路程是    m．

14. 难度：中等

弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示，为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动．（不计摩擦）

（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．
           表1

长度大小L/m	1.00	0.85	0.70	0.55	0.40
振动频率f/Hz	150	176	214	273	375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为    ．
（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示．
        表2

拉力大小F/N	360	300	240	180	120
振动频率f/Hz	290	265	237	205	168

从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为    ．
（3）综合上述两项测试可知当这根琴弦的长为0.75m，拉力为225N时，它的频率是    Hz（精确到个位数）．

15. 难度：中等

单摆测定重力加速度的实验中

（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=    mm．
（2）接着测量了摆线的长度为L，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g=    （用题目中物理量的字母表示）．
（3）某小组改变摆线长度L，测量了多组数据．在进行数据处理时，甲同学把摆线长L作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T²-L图象后，如图丙所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），然后算出重力加速度g=4两同学分别处理数据得到的结果和真实值相比较：甲    ，乙    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

三、解答题

16. 难度：中等

某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃砖的折射率时，先在白纸上作一与圆柱形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆柱形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃一侧竖直插两枚大头针P₁和P₂，在另一侧再先后插两枚大头针P₃和P₄，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P₄、P₃和P₂、P₁的像恰在一条直线上．移去圆柱形玻璃和大头针后，得图：
①在图中画出光线在玻璃内外的传播方向；
②在光线的入射点做法线，并标出光由空气射入玻璃的入射角i和折射角r，写出计算玻璃折射率的公式n=______．
③若有一个折射率为的透明玻璃球，让一束足够强的细光束在通过球心的平面内以45°入射角由空气射入玻璃球，则从各方向观察玻璃球，可以看到______束出射光线．

17. 难度：中等

点光源S通过带有圆孔的遮光板N，照射到屏M上，形成直径为D的亮圆光斑，如果在N的前方、后方或M的前方分别放置足够大的平行玻璃砖（放置位置分别如图中1、2、3三个虚线框）时，屏M上的亮圆光斑直径分别为d₁、d₂、d₃，则：D和d₁、d₂、d₃的大小关系为：
D______d₁、D______d₂、D______d₃．

18. 难度：中等

已知A、B是一列横波传播方向上平衡位置相距L的两点，当波传到A点时，A的起振方向是向上，且A起振后t秒时，B第一次下到波谷，而A则第三次到波峰，求该波的波长、周期及传播速度．

19. 难度：中等

如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速r/s，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想电压表，求：
（1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式．
（2）电压表的示数．
（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功．
（4）从图中所示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量．

20. 难度：中等

风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等．如图所示．
（1）利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P=300 kW，输电电压U=10 kW，求异线上损失的功率与输送功率的比值；
（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r．求单位时间内流向风轮机的最大风能P_m；
在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施．
（3）已知风力发电机的输出电功率P与P_m成正比．某风力发电机的风速v₁9m/s时能够输出电功率P₁=540kW．我国某地区风速不低于v₂=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．

21. 难度：中等

如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方高度h处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？