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2014届湖北武汉部分重点中学高二下学期期中考试物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等

以下关于波与相对论的说法,正确的是

A.无论什么波,只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象

B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波

C.波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的频率都会发生变化

D.火车以接近光速行驶时,我们在地面上测得车厢前后距离变小了,而车厢的高度没有变化

 

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2. 难度:中等

一束单色光由空气射入玻璃,这束光的

A 速度变慢,波长变短                 B 速度不变,波长变短

C 频率增高,波长变长                 D 频率不变,波长变长

 

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3. 难度:中等

如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则下列说法正确的是

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A.线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出恒定电流

B.线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零

C.线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响

D.线圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场

 

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4. 难度:中等

某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为满分5 manfen5.com,振动图象如所示,下列说法正确的是

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A.弹簧在第1s末与第3s末的长度相同

B 第3s末振子的位移大小为满分5 manfen5.com

C 从第3s末到第5s末,振子的速度方向发生变化

D 从第3s末到第5s末,振子的加速度方向发生变化

 

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5. 难度:中等

如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中

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A.穿过线框的磁通量保持不变       

B.线框中感应电流方向保持不变

C.线框所受安培力的合力为零       

D.线框的机械能不断减小

 

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6. 难度:中等

一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图4甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图4乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则图4丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是

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7. 难度:中等

为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关S闭合后

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A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变     

B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大

C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大    

D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变

 

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8. 难度:中等

如图所示,均匀金属圆环总电阻为2R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环.金属杆OM长为l,电阻为满分5 manfen5.com,M端与环紧密接触,金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动,当电阻为R的一段导线一端和环连接,另一端与金属杆的转轴Ο相连接时,下列结论中正确的是

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A.通过导线R电流的最大值为满分5 manfen5.com    

B.通过导线R电流的最小值为满分5 manfen5.com

C.OM中产生的感应电动势恒为满分5 manfen5.com      

D.导线中通过的电流恒为满分5 manfen5.com

 

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9. 难度:中等

某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则

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A.满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com 

B.满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com 

C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

 

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10. 难度:中等

两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是

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A.磁感应强度B竖直向上且正增强,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com   

B.磁感应强度B竖直向下且正增强,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com 

D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

 

二、计算题
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11. 难度:中等

传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8 V,取g=10 m/s2.请回答:

压力F/N

0

250

500

750

1000

1250

1500

……

电阻R/Ω

300

270

240

210

180

150

120

……

 

 

 

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(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_______A处.

(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20 mA,则这个人的体重是_     _ kg.

 

三、实验题
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12. 难度:中等

在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:

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(1)张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图甲所示,则他测出的折射率值将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

(2)李扬同学在画界面时,不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

 

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13. 难度:中等

在某次实验中,已知双缝到屏的距离是600 mm,两缝之间的距离是0.20 mm,单缝到双缝之间的距离是100 mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某亮条纹(记作第一条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示,然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第5条亮条纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示,这两次示数依次是__________mm和__________mm,由此可计算出这次实验所测得单色光的波长为__________mm.

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四、计算题
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14. 难度:中等

下图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化.求:

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(1)交流发电机产生的电动势的最大值;

(2)电路中交流电压表的示数.

 

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15. 难度:中等

如图,一透明半圆柱体折射率为n=满分5 manfen5.com,半径为R、长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出.求该部分柱面的面积S.

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16. 难度:中等

已知一列简谐横波在t=0时刻的波形图象如图所示,波沿x轴正方向传播,再经过2.2 s,P点第3次出现波峰.求:

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(1)波速v为多少?

(2)由图示时刻起,Q点再经过多长时间第一次出现波峰?

(3)从图示时刻开始计时,试写出坐标为x=3 m的质点的位移与时间的关系式.

 

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17. 难度:中等

如图15,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。PQ左侧匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。

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(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;

(2)经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?

(3)某一过程中力F做的功为W1 ,导轨克服摩擦力做功为W2,求回路产生的焦耳热Q。

 

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