4学年下学期高二期中考试物理试题(附答案) (1)

北京市第六十六中学2013—2014学年第二学期期中考试
高二年级物理学科试卷
2014.5
一、单项选择题：（每题3分，共39分）
1．发现单摆等时性的科学家是( )
A．惠更斯B．伽利略C．牛顿D．亚里士多德
2.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )
A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大
C．振子的速度逐渐减小D．振子的加速度逐渐减小
3．汽车向人驶近时，人耳听到的汽车喇叭声的频率与原来的频率相比，应( )
A．变高B．变低C．先变高后变低D．先变低后变高
4．两个单摆都作简谐振动，在同一地点甲摆振动20次时，乙摆振动了40次，则( )
A．甲、乙摆的振动周期之比为1：2 B 1
C．甲、乙摆的摆长之比为1：4 D．甲、乙摆的摆长之比为4：1
5．如图1所示，在一根木条上挂几个摆长不等的单摆，其中A、E的摆长相等，A摆球的质量远大于其他各摆，当A摆振动起来后, 带动其余各摆也随之
振动，达到稳定后，以下关于各摆的振动的说法正确的是（）
A．只有A、E摆振动的周期相等
B．C摆振动的振幅最大
C．B、C、D、E四摆中，E摆的振幅最大
D．C摆振动的周期最大
6．一交变电压的表达式为u＝1002sin100πt V，由此表达式可知（）
A．用电压表测该电压其示数为100 V
B．该交变电压的周期为50 s
C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 W
D．t ＝1/400 s时，该交流电压的瞬时值为50 V
7．如图2所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0．6s时的波形图，波的周期T>0．6s，则（）
A．波的周期为2．4s
B．在t=0．9s时，P点沿y轴正方向运动
C．经过0．4s，P点经过的路程为4m
D．在t=0．5s时，Q点到达波峰位置
8．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴
转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图3所示。

下面
说法中正确的是（）
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零
B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
9．如图4所示为一交流电的电流随时间变化而变化的图象，
此交变电流的有效值为（）
A．52A B．5A C．3.52A D．3.5A
10．在交变电流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率
可以改变，在如图5所示电路的a、b两点间逐次将右图中的电
路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观
察到下列论述的哪种情况（）
A．A1读数不变，A2增大，A3减小
B．A1读数减小，A2不变，A3增大
C．A1读数增大，A2不变，A3减小
D．A1，A2，A3读数均不变
11．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。

若在x=0处质点的振动图像如图6所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（）
12．如图7所示，变压器输入电压不变，当开关S闭合后，两电流表示数的变化情况是（）
A.都变大
B.都变小
C.A1变大，A2变小
D.A1不变，A2变小
13．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t＝0时刻的波形如图8所示，此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a＝2．5 m，x b＝5．5
m，则（）
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
二、填空题（每空2分，共26分）。

14．一个质点做简谐振动的图象如图9所示．质点的振动频率
为______Hz，振幅为_____ cm。

在0到4s内速度为-x方向且数
值最大的时刻为_ _，加速度为+x方向且数值最大的时刻为_
15．某变电站用220V的电压送电，导线损失电功率是输出功率
的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出的电压应变为_________V。

16．矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁
场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情
况如图10所示. 此交流电的频率为Hz.交流电的瞬时值
表达式为V，有效值为，线圈在转动过程中穿过线圈的
最大磁通量为Wb。

17．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线L长为97.50 cm，摆球直径d 为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动
n=50次所用的时间为t 如图11所示，则：
(1)该摆摆长为________cm，秒表的示数
为_______s．
(2)重力加速度的测量值表达式为
（用题中字母表示，不需计算）
(3)如果他测得的g值偏小，可能的原因是
()
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
三、计算题（共3道题，共35分）
解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

18．(7分)如图12，一列简谐横波沿x轴正向传播，图12所示实线和虚线分别表示它在t1=0和t2=0.05s两个时刻波的图像。

求波速.
19．（12分）如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、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按如图乙所示的正弦规律变化．求：
(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电路中交流电压表的示数．
(3)交流发电机的输出功率
20．（16分）为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。

三峡水利工程中某水电站发电机组设计为：水以V1=3m/s速度流入水轮机后以V2=1m/s的速度流出。

流出水位比流入水位低10m，水流量为Q=10m3/s。

水轮机效率为75%，发电效率为80%。

发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户。

发电机的输出电压是240V，升压变压器原副线圈的匝数之比1：100，输电线上功率损失为5%，用户需要电压为220V，则：
（1）画出远距离输电的原理图.
（2）该发电机组的输出功率是多少？
（3）输电线的电阻为多少？
（4）降压变压器的匝数比为多少？
（5）若有60kw分配给生产用电，其余电能用来照明，那么，可装25W的电灯多少盏？
北京市第六十六中学2013—2014学年第二学期期中考试
高二年级物理学科答题纸
2014.5
北京市第六十六中学2013—2014学年第二学期期中考试
高二年级物理学科答案及评分标准
2014.5
—、选择题（每小题3 分，共39 分）
二、填空题（每小题2 分，共26 分）
14．__025____Hz _2______cm __2____s ____3__s 。

15．_________440_________。

16．___5___Hz ____e=sin10πt___ v ___0.707___v _1/100 π_____wb 。

17．(1) _____98.50__cm ___99.8___s (2) _____4π2n 2
(L+d/2)/t 2
(3) ___B___ 18．......]2,1,0)[(1
44
144=+=+=
n s n n t T (6分) 由波速公式可得
3
41
414++⨯
==
k n T
v λ
(4分) 当n,k=0时 )/(67.43
14s m v == (1分) 当n,k=1时)/(107
70
s m v ==
(1分) 19．解析：从Φ－t 图线看出
Φmax ＝1.0×10－2W b ，T ＝3.14×10－
2s.(2分) 已知感应电动势的最大值
E max ＝nωΦmax ，又ω＝2π
T
.(2分)
故电路中电流最大值
I max ＝E max R ＋r ＝n ·2π·Φmax
T (R ＋r )
＝100×2×3.14×1.0×10－
23.14×(95＋5.0)×10－
2
A ＝2 A (4分) 交流电流表读数是交变电流的有效值，即 I ＝I max
2
＝1.4 A ．(4分)
(1)因为P 损＝I 2
2R 线(1分) 20．
所以I 2＝P 损R 线
＝4×103
10A ＝20 A (2分)
I 1＝P U 1＝100×103
500A ＝200 A(2分)
则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝1
10
(2分) U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10)V ＝4800 V(2分)
则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011
.(2分) (2)设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4(2分) 其中P 4＝(n ×40＋60×103)W(2分) P 3＝(100－4)kW ＝96 kW(1分) 所以n ＝900.(1分)。