浙江省杭州二中学年第二学期高二年级期中考试物理.docx
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浙江省杭州二中学年第二学期高二年级期中考试物理
杭州二中2010学年第二学期高二年级期中考试物理试卷
命题高一物理备课组
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,
共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(共36分)
一、不定项选择题:
(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
1.
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.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100V
B.电流表示数为2A
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3.14rad/s
3.一个边长为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.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.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。
如下图所示的四个图中,能正确反应其工作原理的是()
6.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,右图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,曲杆给弹簧振子一驱动力,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,振动图线如下图甲所示.当把手以某一速度匀速转动,振动达到稳定时,砝码的振动图线如图乙所示.
若用T0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T0=4s
B.由图线可知T0=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.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.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14cm
B.这列波的周期是0.15s
C.这列波可能是沿x轴正方向传播的
D.t=0时,x=4cm处的质点速度沿y轴负方向
9.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.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,下列图像中可能存在的是()
11.两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.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Δx.下列说法中正确的有()
A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx将增大
B.如果增大双缝之间的距离,Δx将增大
C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx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,Δx将增大
第Ⅱ卷(共64分)
二、填空、实验题:
(共18分)
13.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,在向右运动
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t0是_________s,振动的周期T是_________s,振子在1s内所走的路程是_________m.
14.
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.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
.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”).
16.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,得下图:
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.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Dd1、Dd2、Dd3.
三、计算题:
(共46分,请写出必要的文字说明,重要的方程式、重要的演算过程,明确的数值和单位。
)
18.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.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.风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.
(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P0=300kW,输出电压U=10kV,求导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ρ,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Pm;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功率为P与Pm成正比.某风力发电机在风速v1=9m/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.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?
杭州二中2010学年第二学期高二年级期中考试
物理答题卷
一、不定项选择题:
(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空、实验题:
(共18分)
13._______________,_______________,_______________
14.
(1)_______________________________________________________,
(2)_______________________________________________________,(3)___________
15.
(1)______________,
(2)_______________,
(3)______________,___________________.
16.
(1)作图:
(2)_______________,
(3)_______________.
17.Dd1、Dd2、Dd3.
三、计算题:
(共46分,请写出必要的文字说明,重要的方程式、重要的演算过程,明确的数值和单位。
)
18.
19.
20.
21.
杭州二中2010学年第二学期高二期中考试
物理答案
一、不定项选择题:
(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
D
C
BD
A
AC
BC
BD
AC
BD
BC
C
二、填空、实验题:
(共18分)
13.
0.60m
14.
(1)频率f与弦长L成反比
(2)频率f与拉力F的平方根成正比(3)245赫兹
15.
(1)14.15
(2)
(3)偏小无影响
16.
(1)作图:
(2)
(3)3
17.Dd2、D>d3.
三、计算题:
(共46分,请写出必要的文字说明,重要的方程式、重要的演算过程,明确的数值和单位。
)
18.
t=9T/4T=4t/9L=3
/2
=2L/3V=3L/2t
19.
(1)
=2
n=200rad/sEm=NBS
=100×0.2×0.12×200=40V
表达式e=Emsin
t=40sin200t(V)
(2)有效值E=Em/
=20
V电压表示数U=
=9×20
/(9+1)=18
V
(3)W=
=4800J
(4)△
=BS=0.2×0.12=0.002Wbq=N△
/(R+r)=0.02C
20.
解:
(1)导线上损失的功率为P=I2R=
2R=9kW
损失的功率与输送功率的比值
=
=0.03
(2)风垂直流向风轮机,提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS,S=πr2,风能的最大功率可表示为Pm=
(ρvS)v2=
πρr2v3
采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等.
(3)风力发电机的输出功率为P2=
3P1=
3×540kW=160kW,最小年发电量为
W=P2t=160×5000kW·h=8×105kW·h
21.
解:
点光源S通过平面镜所成像为S',如图所示,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,即相当于像S'发出的光,则入射角i≤
为全反射临界角,有
,
tani=(L/2)/(H+h)≤tan
L=2H,
得到h≥(
-1)H,
正确结果是H>h≥(
-1)H.