1、2011届杭州七校联考高二第二学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛的应用。下面例举四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（ ） A红外线取暖器 B电磁炉 C回旋加速器 D示波管 答案： B 答案： AB 如图 8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质点 Q（ x=9m，图中未画出）经过 0.5s第一次到达波谷 B质点 P在 0.1s内沿波传播方向的位移为 1m C若在 Q（ x=9m，图中未画出）处放一接收器，接到的波的频率 小于 2
2、.5Hz D若该波传播中遇到宽约 3m的障碍物能发生明显的衍射现象 答案： AD 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图 7所示某同学由此图象提供的信息作出的下列判断中，正确的是（ ） A t 0.2 s时摆球正经过最低点 B t 1.1 s时摆球正经过最低点 C摆球摆动过程中机械能减小 D摆球摆动的周期是 T 1.4 s 答案： AC 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图 6所示
3、，产生波长为 的声波沿水平管道自左向右传播。当声波到达 a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和 r2的路程，再在 b处相遇，即可达到消弱噪声的目的。若 r= r2 r1, 则 r的取值不可行的是（ ） A波长 的整数倍 B波长 的奇数倍 C半波长 的奇数倍 D半波长 的偶数倍 答案： ABD 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨 M和 N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒 ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是 ( ) A当金属棒 ab向右匀速运动时， a点电势高于 b点， c点电势高于 d点 B当金属棒 ab向右
4、匀速运动时， b点电势高于 a点， c点与 d点等电势 C当金属棒 ab向右加速运动时， b点电势高于 a点， c点电势高于 d点 D当金属棒 ab向右加速运动时， b点电势高于 a点， d点电势高于 c点 答案： BD 用电流传感器可以清楚的演示一些电学元件对电路中电流的影响。如图 4所示，在 A、 B间分别接入电容器、电感线圈和定值电阻，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图象如图甲、乙、丙所示，则下列说法正确的是（ ） 图 4 D A、 B间接入电感线圈显示图象丙 答案： BC 电吉它是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图 3所示为电吉它的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到
5、放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号。若由于金属弦的振动，螺线管内 的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ） 答案： B 北京时间 2011年 3月 11日 13时 46分日本仙台以东地区发生里氏 9.0级强烈地震，震源深度 24km，地震随后引发 10m高海啸，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没，并于美国当地时间 3月 11日凌晨 3时左右，抵达5700多公里以外的夏威夷群岛，造成至少 3亿美元财产损失。海啸在海洋的传播速度大约每小时 500 km到 600km，是地震波传播速度的 1
6、/25左右。下列说法中正确的是（ ） A海啸波是电磁波 B美国夏威夷发生的海啸是因为日本发生地震并将该处的海水传到了美国夏威夷而引起的 C可以利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成的时间差进行海啸预警 D如果海啸波沿 -x轴方向传播，则图 2中 a点经 1/4周期时将到达 10m高的波峰处 答案： C 现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图 1甲所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。图乙为真空室的俯视图。则 下列说法正确的是（ ） A
7、如要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示，大小增强的电流 B若要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反，大小增强的电流 C在电子感应加速器中，电子只能沿逆时针方向加速 D该加速装置同样可以用来加速质子、 粒子等质量较大的带电粒子 答案： A 用理想变压器给纯电阻负载供电时，为了增大输入电流，下列办法中可行的是（ ） A增加原线圈的匝数 B增加副线圈的匝数 C在副线圈上多串联一个电阻 D使绕制线圈的导线粗一些 答案： B 由于电厂进行设备检修，学校利用自备发电机直接向教学楼供电。发电机输出的电压为 U1，发电机房至
8、教学楼的输电线电阻为 R，通过输电导线的电流为I，教学楼的输入电压为 U2，下列计算线路损耗功率的式子中，不正确的是（ ） A B C D 答案： A 正在运转的洗衣机，当脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，而切断电源，转动逐渐减慢直到停下来的过程中，到某一时刻 t时，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 t时刻脱水桶的惯性最大 B t时刻脱水桶的转动频率最大 C t时刻洗衣机发生共振 D这是由于洗衣机没有放置水平造成的 答案： C 一弹簧振子作简谐运动，下列说法正确的是（ ） A若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B
9、振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 答案： D 实验题 在做 “探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验时，摆球的密度应选得 些（填 “大 ”或 “小 ”），如果已知摆球直径为 2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图 11左所示，那么单摆摆长是 _m如果测定了 40次全振动的时间如图 14右中秒表所示，那么秒表读数是 _s，单摆的摆动周期是_s 图 11 答案： 大 0.8740 75.2 1.88（每空 1分） 如图 10所示，是 “研究电磁感应现象 ”
10、的实验装置 (1)将图中所缺导线补充完整 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将 _偏转。（填 “向左 ”“向右 ”或“不 ”） (3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将_偏转。（填 “向左 ”“向右 ”或 “不 ”） 答案：（）连接如图所示（ 2分）。 (2)向右 (3)向左 （每空 2分） 计算题 如图 12为一列简谐横波在 t1=0时刻的波形图象，此时波中质点 M正处于平衡位置，运动方向沿 y轴负方向，到 t2=0.55s时质点 M恰好第三次到达 y轴正方向最大位移处 . 试求： （ 1
11、）该波传播方向； （ 2）该波波速大小。 答案：（ 1）该波沿 x轴负方向传播 （ 2分） （ 2）该波的周期满足： （ 2分） 解得 T=0.2s （ 2分） 由图知波长 （ 2分） 则波速 （ 2分） 图 13（甲）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、电阻 r=10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R连接，电阻 R=90 ，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 随时间 t按图（乙）所示正弦规律变化求： （ 1）交流发电机产生的电动势最大值； （ 2）电
12、路中交流电压表的示数。 答案：（ 1）交流发电机产生电动势的最大值 Em=nBS （ 2分） 而 m=BS（ 1分） 、 = （ 1分） ，所以， Em= （ 1分） 由 -t图线可知： m=2.010-2 Wb， T=6.2810-2 s 所以 Em=200 V （ 1分） （ 2）电动势的有效值 E= Em=100 V （ 1分） 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为 I= = A （ 2分） 交流电压表 的示数为 U=IR=90 V （ 1分） 如图 14所示，竖直平面内有一边长为 L、质量为 m，电阻为 R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度 v
13、0水平抛出（忽略空气阻力）。运动过程中正方形线框始终在磁场中运动且磁场方向与线框平面始终垂直，磁场的磁感应强度随水平向右的 x轴按 B=B0+kx的规律均匀增大。（已知重力加速度为 g）求： （ 1）线框水平方向速度为 v1时 ,线框中瞬时电流的大小； （ 2）线框在复合场中运动经时间 t，此时速度为 v2求此时电功率。答案：（ 1）设此时 ad边所在处磁感应强度为 B1=B0+kx 此时 ad边产生的瞬时电动势的大小为： ead=（ B0+kx） LV1（ 1分） 此时 bc边所在处磁感应强度为 B2=B0+k(x+L) 此时 bc边产生的瞬时电动势的大小为： ebc =B0+k(x+L）
14、LV1（ 1分） 线框中瞬时电动势的大小为： e=ebc- ead=(B2-B1)LV1=KL2V1（ 1分） 线框中瞬时电流的大小为 （ 1分） （ 2）情况 I：若水平速度为零：线框的速度 V2 为竖直向下。 线框中瞬时电功率的大小为零。（ 2分） 情况 II：若线框水平速度不为零： 线框在竖直方向做自由落体运动： Vy=gt（ 1分） 此时线框水平方向速度： （ 1分） 线框中瞬时电动势的大小为： e=eed- eab=(B2-B1)LVx=KL2Vx 线框中瞬时电流的大小为： （ 1分） 线框中瞬时电功率的大小为： （ 1分） 如图 15所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为 = 370
15、 ，导轨间距为 lm ，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒 ab 和 ab的质量都是 0.2kg，电阻都是 1 ，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒 ab和导轨之间的动摩擦因数为 0.5 ，金属棒 ab和导轨无摩 擦，导轨平面 PMKO 处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面 PMNQ 处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 的大小相同让 a b固定不动，将金属棒 ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 18W 。求 ： ( 1 ) ab 达到的最大速度多大？ ( 2) ab 下落了 30m 高度时，其下滑速度已经达到稳定
16、，则此过程中回路电流的发热量 Q 多大？ ( 3) 在 ab下滑过程中某时刻将 a b固定解除，为确保 a b始终保持静止，则 a b固定解除时 ab棒的速度有何要求？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0.8 ) 答案： (1)达到稳定时由能量守恒： p 电 =mgvsin370（ 2分） 解得： v=15m/s（ 1分） (2)由能量守恒关系得 mgh = + Q （ 2分） 代入数据得 Q=37.5J 。（ 1分） (3)由电功率定义可知： P=I2 2R （ 1分） 解得： I=3A 又 E=BLV（ 1分） 达到稳定时 ,对 ab棒由平衡条件： mgsin370=BIL（ 1分） 解得： B=0.4T 对 ab棒 :垂直轨道方向： FN=mgcos370+BIL（ 1分） 由滑动摩擦定律： Ff=FN 由平衡条件： Ffmgsin370（ 1分） 代入已知条件，解得： v10m/s（ 1分） 则 a b固定解除时 ab棒的速度 : 10m/sv15m/s (说明：其它解法只要正确均给分 )
