1、2010-2011学年湖北省黄冈中学高二上学期期末考试物理试卷与答案 选择题 关于波的干涉和衍射，下列说法中正确的是 ( ) A只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 C只要是波，都能产生衍射 D波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉 答案： C 如图 10所示，空间中有一静电场，在 轴上场强 E随位置 的变化规律为其中 k为大于 0的常数，单位为 V/m2， 的单位为 m有一带正电的试探电荷在 处由静止释放若不考虑其它力的作用则试探电荷 ( ) A释放后将一直沿 轴正方向运动 B释放后将一直沿 轴负方向运动 C在 处的电势能最大 D在 处的加速度最
2、小 答案： C 如图 9所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传 送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法，其中正确的是 ( ) A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C从图中可以看出，第 2个线圈是不合格线圈 D从图中可以看出，第 3个线圈是不合格线圈 答案： AD 如图 8所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电
3、路中接入三个电阻 R1、 R2、 R3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关 s是断开的，当开关 s闭合时，各电表的示数变化情况是 ( ) A电流流 A1示数变大 B电流表 A2 示数变大 C电压表 V1示数变小 D电压表 V2示数变小 答案： ABD 如图 7(甲 )所示为一个质量为 m、带电荷量为 +q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B的匀强磁场中。 现给圆环向右初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图 7（乙）中的 ( ) 答案： 如图 6所示， A和 B是电阻均为 R的电灯， L是自感系数较大的线圈。当S1闭合、 S2断开且
4、电路稳定时， A、 B亮度相同。再闭合 S2，待电路稳定后将S1断开。下列说法中正确的是 ( ) A B灯立即熄灭 B A灯将比原来更亮一些后再熄灭 C有电流通过 B灯，方向为 cd D有电流通过 A灯， 方向为 ba 答案： AD 一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图 4所示。现令磁感应强度 B随时间 t变化，先按图 5所示的 oa图线变化，后 来又按 bc和 cd变化，令 E1、 E2、 E 分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小， I1、 I2、 I3 分别表示对应的感应电流，则 ( ) A E1 E2， I1沿逆时针方向，
5、 I2沿顺时针方向 B E1 E2， I1沿逆时针方向， I2沿顺时针方向 C E1 E2， I2沿顺时针方向， I3沿逆时针方向 D E2=E3， I2沿顺时针方向， I3沿顺时针方向 答案： BD 一个质点做简谐运动的图象如图 3所示，下述说法中不正确的是 ( ) A质点振动频率为 4 Hz B在 10 s内质点经过的路程是 20cm C在 5 s末，速度为零，加速度最大 D t=1.5 s和 t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm 答案： A 如图 1所示是沿 x轴 传播的一列简谐横波在 t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为 16.0m/s，从此时起，图中的 P质点比 Q质
6、点先经过平衡位置。那么下列说法中正确的是 ( ) A这列波一定沿 x轴正向传播 B这列波的频率是 3.2Hz C t=0.25s时 Q质点的速度和加速度都沿 y轴负向 D t=0.25s时 P质点的速度和加速度都沿 y轴负向 答案： D 实验题 在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图 12所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为 E）： 若电流表示数为零、电压表示数为 E，则发生故障的是 （填 “待测金属丝 ”、“滑动变阻器 ”或 “电键 ”）。 若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档（填 “欧姆 100”“直流电压
7、 10V”或者 “直流电流 2.5 ”） ,再将 (填 “红 ”或 “黑 ”)表笔固定在 a接线柱，把另一支表笔依次接 b、 c、 d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是 、 、 。 答案： 待测金属丝 直流电压 10V，红， 0， E， E。 （ 1）某 同学用单摆来测量本地区的重力加速度。实验桌上有木、塑料及钢三种小球，该同学应选 _球；实验中计时的起始位置应从 _开始 . 该同学测出 50次全振动的时间如图 11所示，则该单摆的周期为 _. （ 2）实验后他发 现测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是（ ） A实验室处在高山上，离海平面太高 B单摆所用的摆球太重 C测出
8、 n次全振动的时间为 t，误作为（ n+1）次全振动的时间进行计算 D以摆球直径与摆线长之和作为摆长来计算 答案：（ 1）钢 平衡位置 2.01s （ 2） CD 计算题 如图 13中实线是一简谐波在 t=0时的波形图，虚线是该波在 t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期 T0.5s，试求： （ 1）该波的传播速度 ; （ 2）若波沿 x轴负方向传播，求它的频率 . 答案：（ 1）由图中可知，波长 ，若波向右传播，两波形相距 1/4个波长，即它们相差的时间，其周期为 :T=2.0s， 波速为 : 若波向左传播，则 ，所以 T=2/3 s，波速为 : （ 2）由上一问知，波向左传播时， T=
9、2/3 s，频率； f=1.5Hz. 如图 14所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为 L=0.5m在导轨的一端接有阻值为 0.8的电阻 R，在 x0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度 B=1T一质量 m=0.2kg的金属杆 垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是 r=0.2，其他电阻忽略不计，金属直 杆以一定的初速度 v0=4m/s进入磁场，同时受到沿 x轴正方向的恒力 F=3.5N的作用，在 x=6m处速度达到稳定求： （ 1）金属直杆达到的稳定速度 v1是多大？ （ 2）从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻 R上产生的热量是多大？通过 R的电量是
10、多大？ 答案：（ 1）金属直杆的速度达到稳定时， （ 2）对金属直杆，从进入磁场到达到稳定速度的过程，由动能定理知： 通过 R的电量： 有一台单相交流发电机（不计内阻）内部如图 15所示，匀强磁场磁感强度B=0.25T，匝数为 n=100匝的矩形线圈，绕转轴 OO垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为 L=25cm，宽为 d=20cm，线圈每分钟转动 1500转。用这台发电机供给一个学校照明用电，降压变压器匝数比为 4 1，输电线的总电阻 R=4，全校共 22 个班，每班有 “220V， 40W”灯 6 盏 . 若要保证全部电灯正常发光。求： （ 1）从线圈平面经过图示位置时开始记时，写出交流感
11、应电动势 e的瞬时值表达式； （ 2）升压变压器的匝数比为多少； 答案：（ 1）线圈匝数 n=100，磁场的磁感应强度 B=0.25T， 线圈转动的角速度为 =2f=2 rad/s=50rad/s， 线圈的面积 S=Ld=0.250.2m2=0.05m2 所以 m=nBS=1000.250.0550V=196V, 从图示位置记时，有 e=mcost=196cos(50t)V （ 2）由于不计发电机的内阻，发电机的输出电压的最大值为 V， 其有效值为 V 对降压变压器有： 因为 所以 输电线上损耗的电压为 , 故送电电压为： 升压变压器的匝数比为 如图 16所示，在地面附近有一个范围足够大的相互
12、正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为 B，方向水平并垂直纸面向外，一 质量为 m、带电量为 的带电微粒在此区域恰好做速度大小为 的匀速圆周运动。（重力加速度为 ） （ 1）求此区域内电场强度的大小和方向； （ 2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为 H的 P点，速度与 水平方向成的角，如图所示。则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点 最高点距地面 多高 （ 3）在（ 2）问中微粒运动到 P 点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动过程中 距地面的最大高度是多少 答案： (1) 要满足微粒做匀速圆周运动，则： qE=mg得 E=mg/q方向竖直
13、向下 (2) 当微粒第一次运动到最高点时， =135，则 t=3T/8 qvB=mv2/R 而 T=2R/v得： R=mv/qB T=2m/qB 所以： (3)分析微粒受力知其做匀减速直线运动，加速度 ，当其速度减为 0 时，离地面最高。由 所求高度：如图 17所示，一长为 L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的 a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为 -q、质量为 m。玻璃管右边的 空间存在方向竖直向上、磁感应强度为 B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度 v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经
14、一段时间后小球从玻璃管 b端滑出并能在水平面内自由运动，最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力。求： 图 17 答案：（ 1）如图所示，小球管中运动的加速度为 设小球运动至 b端时的 y方向速度分量为 vy，则： 又： 由 式，可解得小球运动至b端时速度大小为： （ 4分 ） （ 2）由平衡条件可知，玻璃管受到的水平外力为： F=Fx =Bvyq 由 式可得外力随时间变化关系为： F= （ 5分） （ 3）设小球在管中运动时间为t0，小球在磁场中做圆周运动的半径 为 R，轨迹如图所示， t0时间内玻璃管的运动距离 x=v0t0 由牛顿第二定律得： 由几何关系得： 由 、 式可得：sin=0 故 ，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左 （ 5分）
