内容正文:
高二年级期末考试
一、单选题(共28分)
1.(本题4分)校园科技节“物理趣味展台”上,科技小组用电脑和位移传感器组合,测量扬声器纸盆中心的振动规律,电脑上显示的图像如图所示,根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.时刻纸盆中心的速度最大
B.时刻纸盆中心的加速度最小
C.在之间纸盆中心的加速度方向发生了改变
D.时间内,纸盆中心的动能逐渐增大
2.(本题4分)安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图,在汽车正面碰撞测试中,汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为,使用安全带时,假人用时停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时停下。以下说法正确的是( )
A.碰撞过程中,汽车和假人的总动量守恒
B.安全带减小了碰撞过程中假人的动量变化量
C.安全带增加了碰撞过程中假人受到的冲击力
D.使用安全带时,假人受到的平均作用力约为
3.(本题4分)对如图所示的图片,下列判断正确的是( )
A.图甲是圆盘衍射的图样,中心的亮斑被称为“泊松亮斑”
B.图乙内窥镜的原理是利用了光纤对光的折射
C.图丙中等间距的明暗相间的条纹是光的单缝衍射图样
D.图丁中观看立体电影的眼镜利用了光的干涉
4.(本题4分)图1为交流发电机的示意图。线圈ABCD绕OO′匀速转动。线圈中产生的正弦式交变电流如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电流的表达式(A)
B.线圈的转速为10r/s
C.若线圈的转速变为原来的2倍,电流的表达式(A)
D.若线圈的转速变为原来的2倍,线圈中电流的有效值约为2.26A
5.(本题4分)如图所示,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动,c为铜制圆线圈,线圈平面与螺线管中轴线垂直,圆心在螺线管中轴线上,则( )
A.导体棒ab中的电流由b流向a
B.螺线管内部的磁场方向向左
C.铜制圆线圈c被螺线管吸引
D.铜制圆线圈c有收缩的趋势
6.(本题4分)如图所示,用悬线悬挂一电流为I的导体棒.悬线中的张力小于导体棒的重力,要想使悬线中张力为零,则( )
A.适当增大电流
B.减少磁感应强度
C.改变磁场方向
D.使原电流反向
7.(本题4分)如图所示,直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场,在边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个速度相同的粒子1和2,其中粒子1经过A点,粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上,且,不计粒子的重力及粒子间的相互作用,下列判断正确的是( )
A.两个粒子的比荷之比5:3
B.两个粒子在磁场中运动的半径之比为3:2
C.两个粒子同时经过A点和B点
D.粒子1在磁场中运动的时间较长
二、多选题(共15分)
8.(本题5分)一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器与降压变压器都是理想变压器。已知发电机输出电压,两个变压器的匝数比,,输电线电阻为,发电机输出功率为,下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为400V
B.输电线上损失的功率为32kW
C.用户得到的电压为220V
D.深夜用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大
9.(本题5分)一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.该横波的周期可能为
B.该横波的周期可能为
C.若该横波沿轴正方向传播,则横波的传播速度大小可能为
D.若该横波沿轴负方向传播,则横波的传播速度大小可能为
10.(本题5分)如图所示,为相距的光滑水平平行金属导轨,为跨在导轨上的两根相同的金属杆,质量均为,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过所在的平面,则( )
A.若固定,使向右滑动,则回路有电流,电流方向为
B.若以相同的速度一起向右运动,则回路有电流,电流方向为
C.若同时向右运动,且两杆初速度,则杆最终的速度为
D.若同时向右运动,且两杆初速度,则整个运动过程中流过杆的电荷量为
三、实验题(共16分)
11.(本题10分)用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后,把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足 (填“<”或“>”),为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径 (填“需相等”或“不需相等”),本实验 测量平抛运动的高度和时间(填“不需要”或“需要”)。
(2)若两球发生弹性碰撞,其表达式可表示为 (用OM、OP、ON表示)。
(3)若实验中得出的落点情况如图乙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球A的质量与被碰小球B的
质量之比为 。
12.(本题6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中:
(1)下列说法正确的是 。
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉条纹位置时,应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐
C.为减小测量误差,测出n条亮条纹间的距离a,再求出相邻两条亮条纹的距离
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为 mm。
(3)测得相邻两条亮条纹间的距离Δx=2.6×10-3m,且已知双缝间距d为2.0×10-4m,双缝到毛玻璃屏的距离l为0.800m,由计算式λ= ,求得所测光的波长为 m。
四、解答题(共41分)
13.(本题10分)如图所示,质量分别为、的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为的木块C以初速滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度.求:
板最后的速度;
木块刚离开A板时的速度.
14.(本题15分)真空区域有宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界,质量为m,电荷量为的粒子沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响),求:
(1)粒子射入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间。
15.(本题16分)如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑,已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率。
1
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1、答题前,
考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚
考生禁正填涂
2、请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
缺考标记!只能
3、选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写,字体工整
由监考老师负
4、请按题号顺序在各题的答题区内作答,超出范围的答案无效,在草纸、试卷上作答无效。
责用黑色字迹
5、保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
的签字笔填涂。
6、
填涂样例正确[■]错误【-[)]
选择题(请用2B铅笔填涂)
1、[A][B][C][D]
6、[A][B][C][D]
2、[A][B][C][D]
7、[A][B][C][D]
3、[A][B][C][D]
8、[A][B][C][D]
4、[A][B][C][D]
9、[A][B][C][D]
5、[A][B][C][D]
10、[A][B][C][D]
非选择题(请在各试题的答题区内作答)
11题(10分)
3.
12题(6分)、
1.
3.
13题、
14题、
15题、
高二年级期末考试
一、单选题(共28分)
1.(本题4分)校园科技节“物理趣味展台”上,科技小组用电脑和位移传感器组合,测量扬声器纸盆中心的振动规律,电脑上显示的图像如图所示,根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.时刻纸盆中心的速度最大
B.时刻纸盆中心的加速度最小
C.在之间纸盆中心的加速度方向发生了改变
D.时间内,纸盆中心的动能逐渐增大
2.(本题4分)安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图,在汽车正面碰撞测试中,汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为,使用安全带时,假人用时停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时停下。以下说法正确的是( )
A.碰撞过程中,汽车和假人的总动量守恒
B.安全带减小了碰撞过程中假人的动量变化量
C.安全带增加了碰撞过程中假人受到的冲击力
D.使用安全带时,假人受到的平均作用力约为
3.(本题4分)对如图所示的图片,下列判断正确的是( )
A.图甲是圆盘衍射的图样,中心的亮斑被称为“泊松亮斑”
B.图乙内窥镜的原理是利用了光纤对光的折射
C.图丙中等间距的明暗相间的条纹是光的单缝衍射图样
D.图丁中观看立体电影的眼镜利用了光的干涉
4.(本题4分)图1为交流发电机的示意图。线圈ABCD绕OO′匀速转动。线圈中产生的正弦式交变电流如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电流的表达式(A)
B.线圈的转速为10r/s
C.若线圈的转速变为原来的2倍,电流的表达式(A)
D.若线圈的转速变为原来的2倍,线圈中电流的有效值约为2.26A
5.(本题4分)如图所示,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动,c为铜制圆线圈,线圈平面与螺线管中轴线垂直,圆心在螺线管中轴线上,则( )
A.导体棒ab中的电流由b流向a B.螺线管内部的磁场方向向左
C.铜制圆线圈c被螺线管吸引 D.铜制圆线圈c有收缩的趋势
6.(本题4分)如图所示,用悬线悬挂一电流为I的导体棒.悬线中的张力小于导体棒的重力,要想使悬线中张力为零,则( )
A.适当增大电流
B.减少磁感应强度
C.改变磁场方向
D.使原电流反向
7.(本题4分)如图所示,直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场,在边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个速度相同的粒子1和2,其中粒子1经过A点,粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上,且,不计粒子的重力及粒子间的相互作用,下列判断正确的是( )
A.两个粒子的比荷之比5:3 B.两个粒子在磁场中运动的半径之比为3:2
C.两个粒子同时经过A点和B点 D.粒子1在磁场中运动的时间较长
二、多选题(共15分)
8.(本题5分)一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器与降压变压器都是理想变压器。已知发电机输出电压,两个变压器的匝数比,,输电线电阻为,发电机输出功率为,下列说法正确的是( )
A.输电线上损失的电压为400V
B.输电线上损失的功率为32kW
C.用户得到的电压为220V
D.深夜用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大
9.(本题5分)一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.该横波的周期可能为
B.该横波的周期可能为
C.若该横波沿轴正方向传播,则横波的传播速度大小可能为
D.若该横波沿轴负方向传播,则横波的传播速度大小可能为
10.(本题5分)如图所示,为相距的光滑水平平行金属导轨,为跨在导轨上的两根相同的金属杆,质量均为,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过所在的平面,则( )
A.若固定,使向右滑动,则回路有电流,电流方向为
B.若以相同的速度一起向右运动,则回路有电流,电流方向为
C.若同时向右运动,且两杆初速度,则杆最终的速度为
D.若同时向右运动,且两杆初速度,则整个运动过程中流过杆的电荷量为
三、实验题(共16分)
11.(本题10分)用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后,把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分,再将小球A从斜轨上位置G由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题:
(1)为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足 (填“<”或“>”),为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径 (填“需相等”或“不需相等”),本实验 测量平抛运动的高度和时间(填“不需要”或“需要”)。
(2)若两球发生弹性碰撞,其表达式可表示为 (用OM、OP、ON表示)。
(3)若实验中得出的落点情况如图乙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为 。
12.(本题6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中:
(1)下列说法正确的是 。
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉条纹位置时,应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐
C.为减小测量误差,测出n条亮条纹间的距离a,再求出相邻两条亮条纹的距离
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为 mm。
(3)测得相邻两条亮条纹间的距离Δx=2.6×10-3m,且已知双缝间距d为2.0×10-4m,双缝到毛玻璃屏的距离l为0.800m,由计算式λ= ,求得所测光的波长为 m。
四、解答题(共41分)
13.(本题10分)如图所示,质量分别为、的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为的木块C以初速滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度.求:
板最后的速度;
木块刚离开A板时的速度.
14.(本题15分)真空区域有宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界,质量为m,电荷量为的粒子沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响),求:
(1)粒子射入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间。
15.(本题16分)如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑,已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高二年级期末考试》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
C
D
A
A
BC
AC
ACD
1.B
【详解】A.根据振动图像可知,时刻处于正向最大位移,纸盆中心的速度最小,故A错误;
B.根据振动图像可知,时刻处于平衡位置,纸盆中心的加速度最小,故B正确;
C.纸盆中心每次经过平衡位置时加速度方向发生改变,由题图可知,在之间纸盆中心的加速度方向没有发生改变,故C错误;
D.由题图可知,时间内,从平衡位置向负向最大位移振动,则纸盆中心的动能逐渐减小,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.碰撞过程中,汽车和假人组成的系统受撞击力作用,总动量不守恒,A错误;
BC.假人的初动量为,末动量为0,所以无论是否使用安全带,假人的动量变化量相同,根据动量定理可得
安全带增加了碰撞过程中的作用时间,减小了假人受到的冲击力,故BC错误;
D.使用安全带时,取汽车碰撞前的速度方向为正方向,根据动量定理有
解得假人受到的平均作用力为,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.图甲是圆盘衍射的图样,中心的亮斑被称为“泊松亮斑”,故A正确;
B.内窥镜的原理是利用了光的全反射,故B错误;
C.等间距的明暗相间的条纹是光的双缝干涉图样,故C错误;
D.观看立体电影的眼镜利用了光的偏振原理实现立体电影的效果,故D错误;
故选A。
4.C
【详解】A.由图2可知,电流的表达式为正弦形式,且,
故电流的表达式为,故A错误;
B.线圈的转速为,故B错误;
CD.根据,
可知,若线圈的转速变为原来的2倍,和均变为原来的2倍,电流的表达式为
根据可知,线圈中电流的有效值为,故C正确,D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.由右手定则可知导体棒ab中的电流由a流向b,故A错误;
B.由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;
CD.螺线管电流增大,铜制圆线圈c磁通量增大,根据楞次定律可知会被螺线管排斥,铜制圆线圈c有收缩的趋势,故C错误,D正确。
故选D。
6.A
【详解】导体棒处于平衡有
则
A.增大电流,安培力增大,电流方向不变,则安培力方向不变,可知拉力减小,可以使拉力减为零,故A正确;
BC.适当减弱磁场,安培力大小减小,或磁场方向反向,则安培力方向反向,可知拉力增大,张力不可能减为零,故BC错误;
D.电流方向反向,则安培力方向反向,可知拉力增大,张力不可能减为零,故D错误.
故选A.
点睛:本题考查应用左手定则分析安培力的能力,安培力方向与电流方向、磁场方向有关,当改变其中之一,安培力方向改变.
7.A
【详解】AB.设,粒子1和2的轨道半径为、,如图所示为粒子1的轨迹可得
同理可得
由题意
可得
故
由洛伦兹力提供向心力可得
整理可得
可得两个粒子的比荷之比
选项A正确,B错误;
CD.粒子在磁场中运动周期为
则两粒子运动的周期之比为
粒子1从到A转过的圆心角与粒子2从到B转过的圆心角相等,均为,由
可知两个粒子不能同时经过A点和B点,粒子1在磁场中运动的时间较短,选项CD错误;
故选A。
8.BC
【详解】A.升压变压器的输入电流为
升压变压器的输出电流为
输电线上损失的电压为
故A错误;
B.输电线上损失的功率为
故B正确;
C.升压变压器的输出电压为
降压变压器的输入电压为
用户得到的电压为
故C正确;
D.深夜用户的用电器减少,则降压变压器的输入功率减小,输入电流减小,输电线上损失的功率减小,故D错误。
故选BC。
9.AC
【详解】AC.若该横波沿轴正方向传播,则
其中,,,,横波的传播速度
解得,,,,,
当n=0时T=0.8s,n=1时v=25m/s,选项AC正确;
B.若该横波的周期为,则时刻的波形应与实线重合,选项B错误;
D.结合前面的分析可知,若横波的传播速度大小为,则该横波沿轴正方向传播,选项D错误。
故选AC。
10.ACD
【详解】A.由楞次定律可判断面积升高使回路产生顺时针方向的电流,A正确;
B.若同向运动且速度大小相同,所围面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,B错误;
C.对两根金属杆整体应用动量守恒定律可知
解得
C正确;
D.对cd杆,应用动量定理和平均感应电流公式可知
解得
D正确。
故选ACD。
11. > 需相等 不需要 4:1
【详解】(1)[1][2]为了保证碰撞时小球A不反弹,两球的质量必须满足,为了保证两小球发生对心正碰,两小球的半径需相等;
[3]本实验中两小球做平抛运动下落高度相同,而竖直方向做自由落体运动,因此因此可知时间相等,而水平方向做匀速直线运动,水平位移
可得
则可知只需测量抛出点到落点的水平位移即可,在验证动量守恒的式子中,时间将被消去,因此不需要测量平抛运动的高度和时间。
(2)[4]根据以上分析,结合题意,根据碰撞过程中动量守恒有
根据机械能守恒有
联立解得
(3)[5]根据
可得
则有
代入测量数据解得
12. B 1.970 6.5×10-7
【详解】(1)[1]A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不放单缝和双缝,故A错误;
B.测量某条干涉条纹位置时,应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐,故B正确;
C.为减小测量误差,测出n条亮条纹间的距离a,再求出相邻两条亮条纹的距离为
故C错误。
故选B。
(2)[2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和,故手轮上的示数为
(3)[3][4]根据公式
可得
代入数据解得
13.(1)=0.5m/s,速度方向向右 (2)=5.5m/s,速度方向向右
【分析】(1)C在A上滑动的过程中,A、B、C组成系统的动量守恒,由动量守恒定律研究整个过程列出等式,(2)C在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,根据运量守恒定律研究C在B上滑行的过程,列出等式求解.
【详解】(1)在A上滑动的过程中,A、B、C组成系统的动量守恒,规定向右为正方向
则有:
(2)在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,则有:
联立以上两等式解得:,速度方向向右,,速方向向右
【点睛】木块在两个木板上滑动的问题,分析过程,选择研究对象,根据动量守恒定律研究速度.
14.(1)
(2)
【详解】(1)粒子刚好没能从PQ边界射出磁场,设轨迹半径为,则粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系可得
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得粒子射入磁场的速度大小
(2)粒子匝磁场中运动的周期为
粒子在磁场中运动的时间
15.(1)10m/s2,10m/s;(2)10W
【详解】(1)ab棒刚下落时,速度为零,还没有切割磁感线产生感应电流,此时不受阻力,只受到重力,所以最大加速度为g=10m/s2。而当导体ab下落的速度最大时,加速度为零,此时根据牛顿第二定律可知
又根据电磁感应定律和欧姆定律可得
解得
(2)速度达到最大时,此时电功率也达到最大,由(1)可知
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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$