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高二自主检测练习
物 理
(
高二物理
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注意事项:
(考试时间:75 分钟 满分:100 分)
1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3. 回答非选择题时,将答案写在答题卡上,若写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共 10 小题,共 46 分。第 1-7 题,每小题 4 分,只有一项符合题目要求,错
选多选或未选均不得分;第 8-10 题,每小题 6 分,有多项符合题目要求,全部选对的得 6 分,
选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。)
1. 关于做简谐运动的弹簧振子,下列说法正确的是( )
A. 振子速度的方向与位移的方向总是相同
B. 振子所受的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反 C.振子每次通过同一位置时,动量都相同
D.振子速度最大时,加速度也最大
2. 如图所示,两光滑平行金属导轨,底端连接电源,导轨宽度 L=2m、平面与方向成θ=30°;放置在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=1T;导体棒 ab 垂直于导轨放置且静止。已知导体棒的质量 m=0.2kg,重力加速度 g=10m/s2。则流过导体棒的电流为( )
A.1.0A
B.0.8A
C.0.2A
D.0.5A
3. 如图甲为某玩具小车,其内部结构简化电路如图乙中的虚线框内所示,其中 A、B 是发光二极管,与线圈 C 构成闭合回路。实验前小车静止在水平桌面上,现将强磁铁的 N 极从小车的左边快速靠近小车。关于此实验现象,下列说法正确的是( )
A. 仅二极管 A 亮
B. 二极管 A、B 均不亮
C. 二极管 A、B 同时亮
D. 仅二极管 B 亮
4. 有些人喜欢躺着看手机,经常出现被手机砸伤眼睛的意外事故。若手机质量为 100g,从距离人眼约 20cm 的高度无初速掉落,砸中眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为 0.2s。取重力加速度 g=10m/s2,下列分析正确的是( )
A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.4 kg m/s
B. 手机对眼睛的冲量大小约为0.4 Ns C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上 D.手机对眼睛的作用力大小约为 1.2N
5. 如图为某作战机器犬静止在光滑水平地面上,其在 1s 内沿水平方向发射了 10 颗子弹,已知每颗子弹的质量 m=5g,子弹出膛时对地速度v0 = 800m/s ,机器狗及其装备的总质量 M=20kg。重力加速度 g=10m/s2,机器狗发射子弹的过程中,下列说法正确的是( )
A. 枪和子弹组成系统动量守恒 B.子弹出膛时动量为0.4 kg m/s
C. 作战机器犬受到子弹的冲量大小为400 Ns
D. 发射子弹后,作战机器犬速度的大小约为 2m/s
6. 甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动,摆球质量相等,其振动图像如图所示,则由图可知( )
A. 摆球过最低点时,对细线的拉力大小相等 B.甲、乙两单摆的振动周期之比是 3∶4
C. 甲、乙两单摆的摆长之比是 4∶9
D. 甲、乙两单摆运动到最低点时的动能相等
7. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,t 0s 时刻的波形图如图所示,该时刻质点 P 和质点 Q 的位移均为2cm ,两质点之间的水平距离为4cm 。已知质点 P 振动周期为 0.6s,则下列说法正确的是
( )
A. 该波的波长为10 m
B. 该波的传播速度大小为60 m/s
C. 此后质点 Q 到达最高点时,质点 P 的位移为-2cm
D. 质点 Q 在平衡位置时,质点 P 偏离平衡位置的距离为4cm
8. 一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则受磁场影响的物理量是( )
A.速度 B.动能 C.位移 D.加速度
9. 如图所示为名叫“弹簧公仔”的玩具,其由头部、轻弹簧及底座组成,已知头部质量为 m,底座质量为 0.5m,弹簧劲度系数为 k。当压缩其头部,然后由静止释放,此后头部在竖直方向上做简谐运动。重力加速度为 g,当头部运动至最高点时,底座对桌面的压力刚好为零,弹簧始终在弹性限度内。下列说法中正确的是( )
A. 头部运动至最高点时,头部的加速度为 g
B. 头部有最大速度时,弹簧处于原长
C. 头部做简谐运动的振幅为3mg
2k
D. 头部运动至最低点时,桌面对底座支持力的大小为 3mg
10. 如图所示,有两平行、且竖直放置的光滑金属导轨,固定在方向垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的足够大的匀强磁场中,导轨间距为 L,顶端接有阻值为 R 的电阻。将一根质量为 m,棒的长度略大于 L,两导轨间电阻为 r 的金属棒,从导轨上 N 点所在的水平面由静止释放,当金属棒到达 M 点所在的水平面时速度最大。已知 N 到 M 的竖直距离为 h,金属棒始终处于水平且与导轨良好接触,导轨的电阻不计且足够长,重力加速度为 g。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属棒的最大速度 mg(R r)
B 2 L2
B. 导体棒从 N 到 M 所用的时间为 m(R r) BLh
B2 L2
mg (R r)
C. 电阻 R 上的产生的热量为
mghR
R r
g 2m3R(R r) 2B4L4
D. 所受安培力对金属棒做功为mgh
g 2m3(R r)2
2B4L4
二、非选择题(本大题共 5 小题,共 54 分。第 11 题 7 分,第 12 题 8 分,第 13 题 10 分,第 14
题 13 分,第 15 题 16 分。其中第 13~15 题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(7 分)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中:
甲 乙 丙
(1) 为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的 。
A. 最低点 B.最高点 C.任意位置
(2) 测量出多组周期 T、摆长 L 数值后,画出 T2-L 图像如图丙,造成图线不过坐标原点的原因可能是 。
A. 摆球的振幅过小 B.将摆线长计为摆长 L
C.将摆线长加小球直径计为摆长 L D.摆球质量过大
(3) 用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为 n=1,单摆每经过标记记一次数,当数到n=61 时,秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是T= s
(结果保留三位有效数字)。
(4) 该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度,他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期 T1,然后把摆线缩短适当的长度ΔL,再测出其振动周期 T2。用该同学测出的物理量表示重力加速度为 g= 。(只能用 T1、T2、ΔL)
12.(8 分)利用图 a 所示装置做双缝干涉测光波长的实验,调整好仪器后在测量头中看到如图 c所示的明暗相间条纹,将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第 1 条亮条纹,此时手轮上的示数如图 d 所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第
6 条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如上图 e 所示,则:
(1) 以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是 (填选项前的字母)。
A.将红色滤光片改为绿色滤光片 B.增大双缝之间的距离
C.增大单缝和双缝之间的距离 D.增大图中的双缝和测量头之间的距离
(2) 已知双缝间距d 0.2 mm ,双缝到屏间的距离 L 800 mm ,相邻两条纹间距Δx mm,该单色光的波长 m(结果保留三位有效数字)。
(3) 若某同学通过目镜,看到如图所示的情形。由于条纹清晰,他没有再进一步进行调节,而是直接进行测量,并根据公式算出波长,则测量得到的波长和准确值相比是
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.(10 分)如图所示,图中阴影部分 ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材
料的折射率n 2 。AC 为一半径为 R 的 1
4
圆弧,D 为圆弧的圆心,ABCD 构成正方形,在 D 处
有一点光源。若只考虑首次从圆弧 AC 直接射向 AB、BC 的光线,从点光源射入圆弧 AC 的光中,只有一部分能够从 AB、BC 直接射出。已知真空中光速为 c。求:
(1) 光在该元件界面发生全反射时的临界角;
(2) 光线从 D 到 B 的传播时间 t。
14.(13 分)如图所示,两平行金属导轨间距为 L=0.4m,导轨所在的平面与水平面的夹角θ=37°,在导轨所在区域内,分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小 B=0.5T,导轨的上端接有电动势 E=4.5V,内阻 r=0.50Ω的直流电源,一根与导轨接触良好,质量为 m=0.04kg的导体棒 ab 垂直放在导轨上,ab 棒恰好不上滑。ab 棒与导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,不计导轨的电阻,(g 取 10m/s2, sin 3 7°=0.6, cos 3 7°=0.8),求:
(1) 棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小;
(2) ab 棒受到的摩擦力大小;
(3) 若只把匀强磁场 B 的方向改为竖直向上、大小改为 1.0T 的瞬间,动摩擦因数为μ=0.2,其他条件都不变,求导体棒运动的加速度。
15.(16 分)如图所示,平面直角坐标系 xoy 位于竖直平面内,第一象限内有竖直向下的匀强电场;
2m v0
第三象限内有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为 qh ;第四象限内有垂直纸面向外
(
qh
)的匀强磁场,磁感应强度大小为m v0。一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子从 y 轴上的 M
(0,h)点、以初速度ν0沿垂直于 y 轴方向射入电场,经 x 轴上的 N 点时、速度方向与 x 轴正方向成 45°角进入第四象限。粒子重力不计,求:
(1) 匀强电场的电场强度大小 E;
(2) 粒子第一次经过 y 轴负半轴时的位置坐标;
(3) 粒子开始进入磁场到第六次经过 y 轴所用的时间t 。
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物理参考答案
一、选择题:
1.B【解析】A.振子的速度方向周期性变化,与位移方向可能相反,故A错误;B.由回复力F=-x,故
回复力大小与位移成正比,方向相反,故B正确:C.动量是矢量,振子经同一位置时,速度的大小相同,
方向可能不同,则动量大小相等,方向可能不同,C错误;D.振子速度最大时,加速度为零,选项D错
误。
2.D【解析】因为导体棒静止,沿斜面方向有gsm30°=ILB,解得流过导体棒的电流=O.5A。
3.A【详解】当强磁铁的N极从左边快速靠近小车时,根据楞次定律可知,线圈C中产生感应电流,沿
回路逆时针方向流动,利用二极管的单向导电性可知,电流流过二极管A,因此仅二极管A亮。故选A。
4.B【详解】A.手机到达人眼时的速度为。=√2gh=√2x10x0.2m/s=2m/s,手机砸到眼睛后手机未反弹,
手机的末速度为0,取向上为正;手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为
△p=0-(-%)=0.1×2kg·m/s=0.2kgm/s,故A错误;C.根据I=t可知,手机对眼睛的冲量方向与手机
对眼睛的作用力F方向相同,竖直向下,故C错误;
BD.手机与眼睛作用过程中,以手机为对象,根据动量定理可得I-gt=△p
解得眼睛对手机的冲量大小为I。=4p+gt=0.2Ns+0.1×10×0.2Ns=0.4Ns
则手机对眼睛的冲量大小为04N.s;手机对眼晴的作用力大小为P=上=04N=2N
t0.2
故B正确,D错误。
5.D【解析】A.作战机器犬在光滑的水平面上,作战机器犬、枪和子弹组成系统动量守恒,故A错误:
B.子弹出膛时动量为:P=4kgm/s,故B错误;C.每颗子弹的质量为m=0.005kg,出膛速度为vo-800
m/s,每颗子弹的动量wo=4kgm/s,则10颗子弹总动量为10×4kgm/s=40kgm/s,故作战机器犬对子弹
的冲量大小为I急=40Ns。故作战机器犬受到子弹的冲量大小为40kgm/s。D.由动量守恒得
(-10)V2=10y,则y2≈2m/s。
6.C【详解】A.摆球过最低点时,速度的大小不等,T-g-m
,则7=n
+g:对细线的拉力大小
不相等。
B.由图可知甲、乙两单摆的振动周期之比是2:3,B错误:
C.根据T=2π,仁
-察,可得甲、乙两单摆的摆长之比是49,C正确:
,可得L=8T
D.设单摆的摆角为日,因摆角很小,则sm≈4摆球到达最低点的动能为:
E。=gL1-cos0)=g(L-√P-A),因甲乙两摆球质量相等,且振幅分别为2cm和1cm,摆长之比为4:9,
代入可知甲、乙两单摆运动到最低点时的动能不相等,D错误。
7.C【解析】A.由图像可知,两质点之间的距离为4m子,故该波的波长为12m,A项结误:B.该波的
波速大小之
=20m/s,B项错误;C.0时,质点P与Q的振动方程分别是yp=4sin
T
T
6
36
a-4sin(2元+245m20z+三)cm,
2π
,10π
36
第1页共4页
设经过后Q到达最高点,有yQ-45m(0x+三cm=4cm,得t0.1s,
36
则y。=4si(
10zx0,.1+5元)cm=-2cm,故C项正确:
3
6
D.设经过h后Q到达平衡位置,有yQ40三)0,得025s,把025s代入y灯
36
410r#5元)m得y。=-25m,故D错误。
36
8.ACD【详解】AB.洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直,对带电粒子总不做功,根据动能定
理,洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小,只改变粒子速度的方向,故可以改变速度,不改变速率和动
能,故A正确,B错误;C.粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动,则粒子的位移不断变化,选项C正确。
D.带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变,而方向时刻在改变,所以加速度在变化。
9.CD【解析】A.头部运动至最高点时,头部的加速度a==1,5g,选项A错误:
m
B.头部有最大速度时,弹簧的弹力和头部的重力等大反向,弹簧处于压缩状态,选项B错误;
C.头部在最高点时,底座对桌面的压力刚好为零,此时弹簧处于伸长状态,且弹力大小为:F弹1=05g,
对头部:=+g,又:a=1解得A,故C正确:
2k
D.根据简谐运动的对称性,当头部运动到最低点时R。-R-g=卫:-g得:-25g,此时对底
座受力分析F=0.5g+F2=3g,头部运动至最低点时,桌面对底座支持力的大小为3g,选项D正确。
10.AC【解析】A.当金属棒速度达到最大时,有P髮=BL=mg,又因为1=,解得y,-mg(R+D
R+r
B2L2’
故A正确:B.根据动量定理有:g-B7L41=n-0,了=BL,h=M1,联立解得:
R+r
A=m(R+r)B'th
B'D
,则B错误:C.电路产生的总热量为:Q=gh-8R+r,
,R上产生的热
g(R+r)
2B4L4
量为:Q=QR8mR(R+),则C正确。D.金属棒从N点到M点的整个过程中,根据
R+rR+r
2B4L
动能定理有:me+形安=:解得所受安培力做功为:W-R+r
1
2B4L4
--gh,故D错误。
二、非选择题:
11.(1)A(1分)(2)
B(2分)
(3)2.25(2分)(4)
4π2AL
T-T
(2分)
【详解】(1)小球经过最高点速度小,测量误差大,所以该标记应该放置在摆球摆动的最低点。此位置
速度大,测量误差小。故选A。
(2)图线不通过坐标原点,将图线向右平移1cm就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小1c,
可能是测摆长时漏掉了摆球的半径,故选B。
(3)停表示数为t=1min+75s=675单摆的周期7=点=
▣=6宣8=2.25s
2
可得-2=2
4忆=L平7是斟()
L-△L
,联立可得:8=
4π2△L
T2-T2
第2页共4页
12.(1)D_(2分)
(2)2.31(2分)
5.78×107m(2分)
(3)偏大(2分)
)电条纹间距公式△x么可知,增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离可以通过换波长更长的单色光
增大双缝到屏间的距离、减小双缝之间的距离来实现。故只有D正确。
(2)[1]相邻两条纹间距:4x=13.870-2320m
0mm=2.31mm
6-1
[2]单色光的波长=5.78×107m,
(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,导致相邻亮条纹间距的测量值偏大于准
确值,由条纹间距公式4x子可知,测量得到的波长偏大于准确值。
13.(1)30°
(2)2w2-10R
【详解】
(1)设该种材料临界角为C,则:
snc-(2分)
H
解得:C=30°(2分)
(2)设光线从D到B的传播过程中在空气中的运动时间为,
则:=(1分)
在介质中的运动时间为,则
5
(1分),
又因为v=e
(1分),
=(W2-1)R(1分)
所以,光线从O到B的传播时间:
Ft2(1分)51迟1分)
14.解:
【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律可得:
1是1分)15A1分)
根据安培力公式可知:F安=BL(1分)=0.3N(1分)
mg
第3页共4页
(2)导体棒受力如图,根据平衡条件可知:
F安-gsin37°=f(2分)
解得:f=0.06N(1分)
BIL
(3)磁场B的方向竖直向上,对导体棒受力分析如图
沿导轨方向由牛顿第二定律有:
mg
B'IL cos日-mgsi0-f'=ma(2分)
垂直于导轨方向:N=g cos+B'ILsin6(2分)
其中f'=N(1分)
联立可得,导体棒运动的加速度大小为:-2.6m/s2(1分)
15.解:(1)d
(2)(0,-2h)
2gh
(3)t=25本
4v0
45
【详解】(1)带电粒子在第一象限中做类平抛运动,
XXXXX
则有=1分)
XXX
X
2a
XxX
又因为tam45°=立(1分),
'。
a=四(1分)
+
联立解得B=
+
·(2分)
2gh
中
(2)粒子进入第四象限做匀速圆周运动,则
X X
XX
8=m二(1分)
且v=
c0s450(1分),
解得=√2h(1分),
则:y=2cos45°=2h(1分)
所以,粒子第一次经过y轴负半轴时的位置坐标为(0,-2h)(1分)
(3)粒子在第四象限做匀速圆周运动的周期为:工,=2皿(1分)-2(1分)
gB
粒子在第三象限做匀速圆周运动的周期为:工,=21分)=(价)
gB
Vo
故粒子从进入磁场到第六次经过y轴所用时间为:1-+3×+2x1分)-251分)
3
4
4
第4页共4页高二自主检测练习
物理
(考试时间:75分钟满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需
改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,若写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。第1-7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错
选多选或未选均不得分;第8-10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,
选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.关于做简谐运动的弹簧振子,下列说法正确的是()
A.振子速度的方向与位移的方向总是相同
B.振子所受的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反
C.振子每次通过同一位置时,动量都相同
D.振子速度最大时,加速度也最大
2.如图所示,两光滑平行金属导轨,底端连接电源,导轨宽度L=2、平面与方向成030°;放置
在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B-1T;导体棒b垂直于导轨放置且静止。
已知导体棒的质量=0.2kg,重力加速度g=10m/s2。则流过导体棒的电流为()
A.1.0A
B.0.8A
C.0.2A
D.0.5A
b
丁
3.如图甲为某玩具小车,其内部结构简化电路如图乙中的虚线框内所示,其中A、B是发光二极管,
与线圈C构成闭合回路。实验前小车静止在水平桌面上,现将强磁铁的N极从小车的左边快速
靠近小车。关于此实验现象,下列说法正确的是()
A.仅二极管A亮
B.二极管A、B均不亮
强磁铁
C.二极管A、B同时亮
D.仅二极管B亮
小车
甲
乙
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4.有些人喜欢躺着看手机,经常出现被手机砸伤眼睛的意外事故。若手机质量为100g,从距离人
眼约20cm的高度无初速掉落,砸中眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s。取
重力加速度g=10m/s2,下列分析正确的是()
A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.4kg/s
B.手机对眼睛的冲量大小约为0.4N·s
C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D.手机对眼睛的作用力大小约为1.2N
5.如图为某作战机器犬静止在光滑水平地面上,其在1s内沿水平方向发射了10颗子弹,已知每颗
子弹的质量=5g,子弹出膛时对地速度'。=800m/s,机器狗及其装备的总质量M仁20kg。重力加
速度g=10/s2,机器狗发射子弹的过程中,下列说法正确的是()
A.枪和子弹组成系统动量守恒
B.子弹出膛时动量为0.4kgm/s
C.作战机器犬受到子弹的冲量大小为400N·s
D.发射子弹后,作战机器犬速度的大小约为2/s
6.甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动,摆球质量相等,其振动图像如图所示,则由图可知(
A.摆球过最低点时,对细线的拉力大小相等
个x/cm
甲
2
B.甲、乙两单摆的振动周期之比是3:4
C.甲、乙两单摆的摆长之比是4:9
-1
D.甲、乙两单摆运动到最低点时的动能相等
7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0s时刻的波形图如图所示,该时刻质点P和质点Q的位移
均为2cm,两质点之间的水平距离为4cm。已知质点P振动周期为0.6s,则下列说法正确的是
()
◆y/cm
A.该波的波长为10m
4
2
B.该波的传播速度大小为60m/s
0
x/m
C.此后质点Q到达最高点时,质点P的位移为-2cm
D.质点Q在平衡位置时,质点P偏离平衡位置的距离为4cm
8.一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则受磁场影响的物理量是()
A.速度
B.动能
C.位移
D.加速度
9.如图所示为名叫“弹簧公仔”的玩具,其由头部、轻弹簧及底座组成,已知头部质量为,底座
质量为0.5m,弹簧劲度系数为k。当压缩其头部,然后由静止释放,此后头部在竖直方向上做简
谐运动。重力加速度为8,当头部运动至最高点时,底座对桌面的压力刚好为零,弹簧始终在弹
性限度内。下列说法中正确的是()
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A.头部运动至最高点时,头部的加速度为g
B.头部有最大速度时,弹簧处于原长
一头部
C.头部做简谐运动的振幅为3s
弹簧
2k
D.头部运动至最低点时,桌面对底座支持力的大小为3g
底座
10.如图所示,有两平行、且竖直放置的光滑金属导轨,固定在方向垂直纸面向里、磁感应强度为
B的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻。将一根质量为,棒的
长度略大于L,两导轨间电阻为r的金属棒,从导轨上N点所在的水平面由静止释放,当金属
棒到达M点所在的水平面时速度最大。已知N到M的竖直距离为,金属棒始终处于水平且
与导轨良好接触,导轨的电阻不计且足够长,重力加速度为g。在此过程中,下列说法正确的
是()
+
××
×
A.金属棒的最大速度m8(B+)
×
×
R x
×
BT
×
×
××
×
B.导体棒从N到M所用的时间为”7子+m2
+
××
×
M
+
×
十
C.电阻R上的产生的热量为mg迟_gmR(R+)
+
×
×
R+r
2B4L
+
×
B
D.所受安培力对金属棒做功为mgh-8mR+r
×
×
×
2BL
二、非选择题(本大题共5小题,共54分。第11题7分,第12题8分,第13题10分,第14
题13分,第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的
演算步骤,只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值
和单位。)
11.(7分)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中:
T2/s2
4.0
37
22
51
91164532”名9y
→Llcm
-1.000
99.0
甲
乙
丙
(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始
计时,该标记应该放置在摆球摆动的
A.最低点
B.最高点
C.任意位置
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(2)测量出多组周期T、摆长工数值后,画出”一L图像如图丙,造成图线不过坐标原点的原
因可能是
。
A.摆球的振幅过小
B.将摆线长计为摆长L
C.将摆线长加小球直径计为摆长L
D.摆球质量过大
(3)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为三1,单摆每
经过标记记一次数,当数到=61时,秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是T=
(结果保留三位有效数字)。
(4)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度,他采用的方法是:先测出一摆
线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度△L,再测出其振动周期T2。用
该同学测出的物理量表示重力加速度为g=
。(只能用T、T2、△L)
12.(8分)利用图a所示装置做双缝干涉测光波长的实验,调整好仪器后在测量头中看到如图c
所示的明暗相间条纹,将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第
1条亮条纹,此时手轮上的示数如图d所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第
6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如上图e所示,则:
光源滤光片
遮光管
测量头
马
35
40
0
-30
10
3
A位置读数
B位置读数
d
e
(1)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是
(填选项前的
字母)。
A.将红色滤光片改为绿色滤光片
B.增大双缝之间的距离
C.增大单缝和双缝之间的距离
D.增大图中的双缝和测量头之间的距离
(2)已知双缝间距d=0.2mm,双缝到屏间的距离L=800mm,相邻两条纹间距△x=mm,
该单色光的波长入=
m(结果保留三位有效数字)。
(3)若某同学通过目镜,看到如图所示的情形。由于条纹清晰,他没有再进一步进行调节,而
是直接进行测量,并根据公式算出波长,则测量得到的波长和准确值相比是
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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13.(10分)如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材
料的折射率n=2。AC为一半径为R的圆弧,D为圆弧的圆心,ABCD构成正方形,在D处
有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧AC的光
中,只有一部分能够从AB、BC直接射出。己知真空中光速为c。求:
(1)光在该元件界面发生全反射时的临界角:
B
A
(2)光线从D到B的传播时间t。
R
R
C
14.(13分)如图所示,两平行金属导轨间距为L=0.4,导轨所在的平面与水平面的夹角0=37°,
在导轨所在区域内,分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,导轨的
上端接有电动势E=4.5V,内阻=0.502的直流电源,一根与导轨接触良好,质量为0.04kg
的导体棒ab垂直放在导轨上,ab棒恰好不上滑。αb棒与导轨接触的两点间的电阻R。=2.52,
不计导轨的电阻,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°-0.8),求:
(1)棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小:
(2)αb棒受到的摩擦力大小;
(3)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T的瞬间,动摩擦因数为=0.2,其
他条件都不变,求导体棒运动的加速度。
Ba
10
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15.(16分)如图所示,平面直角坐标系x0y位于竖直平面内,第一象限内有竖直向下的匀强电场:
第三象限内有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为,第四象限内有垂直纸面向外
的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为m、电荷量为g(g>0)的粒子从y轴上的M
(0,)点、以初速度vo沿垂直于y轴方向射入电场,经x轴上的N点时、速度方向与x轴正
方向成45°角进入第四象限。粒子重力不计,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E:
M
(2)粒子第一次经过y轴负半轴时的位置坐标:
(3)粒子开始进入磁场到第六次经过y轴所用的时间t。
×××0.
450x
××××
XXX×
XX××
××××
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