广西桂林中学2013-2014学年高二下学期期中考试物理试题Word版含解析

桂林中学2013-2014学年度下学期期中考试高二物理试题（考试时间：90分钟满分100分）注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，测试时间为90分钟。2．将答案全部填在答题卷的相应位置，否则无效。第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（共10小题；每小题4分，共40分。其中1~6小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意，7~10小题至少有二个选项符合题意，选全的得4分，漏选的得2分，错选或不选的不得分。）1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流的图象如图所示，下列说法正确的（）A．0.01s时刻线圈处于中性面位置B．0.01s时刻穿过线圈的磁通量最大C．该交流电流的最大值为12.56AD．该交流电在0.1s内方向改变5次【答案】DA、0.01s时刻感应电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，故A错误；B、0.01s时刻感应电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；C、该交流电流的最大值为6.28A，故C错误；D、一个周期内交流电的方向改变2次，周期T=0.04s，所以在0.1s内交流电的方向每秒改变5次，故D正确。故选D。【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式2．一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，如图所示，O是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，经过14周期，振子具有正方向的最大速度，那么图中的四个x­t图象能正确反映运动情况的是()【答案】C因为14周期，振子具有正方向的最大速度，可知t=0时刻振子位于负的最大位移处，向正方向运动，故D正确。故选C。【考点】简谐运动的振动图象3．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）A.这列波的振幅为4cmB.这列波的周期为1sC.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D.此时x=4m处质点的加速度为0【答案】DA、振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A=2cm，故A错误；B、由图知，波长λ=8m，由波速公式vT，得周期T2sv，故B错误；C、简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动，故C错误；D、此时x=4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零，故D正确。故选D。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系4．一闭合线圈垂直置于匀强磁场中，若磁感应强度如图(a)所示，则线圈中的感应电流随时间变化的图线是下图中的()【答案】A在前半周内，磁感应强度均匀减小，Bt一定，感应电动势BESt，则E一定，因此感应电流一定；同理，在后半周内，磁感应强度均匀增大，则感应电动势也一定，因此感应电流也一定，故A正确。故选A。【考点】法拉第电磁感应定律5.如图所示，S1和S2是两个完全相同的振源，发出的两列波叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列说法中正确的是（）A．A点是加强点，C点是减弱点B．半个周期以后A点变为减弱点C．B点的振幅比C点的振幅大D．C点与S1、S2的距离差等于波长整数倍【答案】DA、点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，C点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，故A错误；B、振动加强点始终为振动加强点，不会变为振动减弱点，故B错误；C、B点为波峰与波峰叠加，C点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，振幅相同，故C错误；D、C点为振动加强点，到两波源的距离等于波长的整数倍，故D正确故选D。【考点】波的叠加；波的干涉6．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＜n2，则（）A．U1＞U2，P1＜P2B．P1＝P2，I1＞I2，C．U1＞U2，P1＞P2D．P1＞P2，I1＞I2【答案】B理想变压器，根据能量守恒定律，有：12PP根据变压比公式，有：1122UnUn＝；根据变流比公式，有：1221InIn＝由于12nn＜，所以有1212IIUU＞，＜。故选B。【考点】变压器的构造和原理7.如图，L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），A为一个灯泡，下列说法正确的是（）A．开关S接通瞬间无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C.开关S断开瞬间无电流通过灯泡D.开关S接通稳定后再断开开关S瞬间，灯泡中有从b到a的电流【答案】BDA、开关S接通瞬间，L相当于断路，所以有电通过灯泡，故A错误；B、开关S接通稳定后，L相当于导线，灯泡被短路，故B正确；CD、开关S断开瞬间，L相当于电源，给灯泡供电，灯泡中有向左的电流，故C错误D正确。故选BD。【考点】自感现象和自感系数8.如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动。现蹄形磁铁逆时针转动(从上往下看)，则矩形线圈中产生的感应电流情况和运动情况为()A．线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同B．线圈将逆时针转动，转速比磁铁小C．线圈转动中，感应电流方向不断变化D．线圈转动中，感应电流方向始终不变【答案】BCAB、根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致线圈与磁铁转动方向相同，但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，故A错误B正确；CD、在磁铁不断转动的过程中，导致线圈abcd中磁通量一会儿正向穿过增大或减小，一会儿反向穿过增大或减小，所以感应电流的方向一定会发生改变，故C正确D错误。故选BC。【考点】楞次定律9．如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为100Hz时，三只灯泡A、B、C的亮度相同，若将交流电源的频率改变为50Hz，则（）A．A灯比原来亮B、B灯比原来亮C．C灯亮度不变D、C灯比原来暗【答案】BC三个支路电压相同，当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流减小，流过灯泡B所在支路的电流增大；流过灯泡C所在支路的电流不变．故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；故BC正确。故选BC。【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用10.如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为x，重力加速度为g.现将悬绳剪断，则下列说法正确的是()A．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2gB．悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为gC．悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大D．悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大【答案】ADAB、剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力F=mg．剪断瞬间，对A分析，A的合力为FmgF2mg合，根据牛顿第二定律，得a=2g，故A正确B错误；CD、弹簧开始处于伸长状态，弹力Fmgkx，当向下压缩mgFkx时，速度最大，x′=x，所以下降的距离为2x，故C错误D正确。故选AD。【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律第Ⅱ卷（非选择题，共60分）二、填空题（共3小题；每小题4分，共12分。）11．如图中的装置MN可用来测量各种发动机的转速，在MN上在许多不同长度的钢片，从顺着钢片的刻度上读得固有频率为60HZ的钢片有显著的振幅，则可知发动机的转速是r/min。【答案】3600r/min当驱动力的频率等于单摆的固有频率时，将发生共振，振幅最大．所以发动机的转动的频率等于钢片的振动频率，即60Hz，所以发动机的转速：n=f=60r/s=3600r/min。【考点】共振现象12．某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，用游标卡尺测小球直径，如图所示，游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，该小球的直径为____mm。为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出多组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将画出如图所示的图象，求得该直线的斜率K。则重力加速度g=。（用K表示）【答案】29.8mm24gK游标卡尺的读数=主尺+游标尺与主尺对齐各数×精确度=29mm+8×0.1mm=29.8mm；单摆的周期公式LT2g＝，得224TgL＝，所以图象的斜率示24Kg，解得：24gK。【考点】用单摆测定重力加速度13.在探索楞次定律的实验中，已知一灵敏电流计，当电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转（即向左方偏转），现把它与线圈串联接成如图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是________。A.甲图中电流表指针偏转方向向右B.乙图中磁铁下方的极性是N极C.丙图中磁铁的运动方向向下D.丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向【答案】ABDA、由图示可知，条形磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流计的右接线柱流入，电流表指针向右偏转，故A正确；B、由图示可知，电流计指针向左偏转，说明电流从负接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向上，由图示可知，此时条形磁铁离开线圈，原磁通量减小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此条形磁铁的下端是N极，故B正确；C、由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向下，由图示可知，原磁场方向向上，由楞次定律可知，原磁通量应减小，因此条形磁铁应向上运动，故C错误；D、由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由图示可知，原磁场方向向下，磁铁离开线圈，穿过线圈的原磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向下，由安培定则可知，丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，故D正确。故选ABD。【考点】楞次定律三．计算题(本题共5小题，共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.（8分）湖面上停着A、B两条小船，它们相距30m.一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，传播速度为4m/s，当A船位于波峰时，B船位于波谷，两船之间还有一个波峰，求每条小船1min上下浮动的次数。【答案】n12次A船位于波峰时B船恰位于波谷，两船之间还有一个波峰，两船之间的距离等于1.5个波长，即有：3020m1.5＝则周期：T5sv＝，每条小船1min上下浮动的次数：60n12T＝次。【考点】波长、频率和波速的关系15.（8分）如图所示，面积为S=0.2m2、匝数N=100匝的线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，已知磁感应强度随时间变化规律为B=(2+0.2t)T，电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，试求：（1）t=0时刻穿过回路中的磁通量φ（2）回路中a、b两点间的电压【答案】0.4Wb2.4V（1）由题意知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可，线圈产生的感应电流逆时针，t=0时刻穿过回路中的磁通量BS20.20.4Wb；（2）由法拉第电磁感应定律：BSENN4Vtt，ab间的电压为路端电压：112RUE2.4VRR。【考点】法拉第电磁感应定律16.（8分）质量为0.1kg的弹簧振子，做简谐运动经过A点时，加速度的大小是2m／s2，方向指向B点，当它经过B点时，加速度的大小是4m／s2，方向指向A点。若AB之间的距离是6cm，请确定它的平衡位置及弹簧的劲度系数K。【答案】平衡位置在AB连线之间距离A点2cm10N/m据题知A、B两点的加速度方向相反，故两点位于平衡位置的两侧．根据kxam，即加速度大小与弹簧的形变量成正比，得：AABBax1ax2又：ABxx6cm联立得：Ax2cm所以平衡位置在AB连线之间距离A点2cm，由kxam，得：AAmak10N/mx。【考点】胡克定律；简谐运动17．（10分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=1T，100匝的正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，其产生电动势的瞬时值为100cos100et（V），线圈电阻r=1Ω，线圈外电路电阻R=4Ω。求：（1）交流电压表的示数（2）线圈的边长（3）由图示位置转过90°角的过程中通