2009~2010学年ZDB三校高二第二学期期中考试物理

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2009~2010学年ZDB三校高二第二学期期中考试物理

一、选择题

1.单摆的周期在下列何种情况时会增大( ) A.增大摆球质量 B.减小摆长

C.把单摆从赤道移到北极 D.把单摆从海平面移到高山 【答案】D 【解析】略

2.如图所示是物体做受迫振动时的共振曲线,其纵坐标表示物体的:( )

A.在不同时刻的位移 B.在不同时刻的振幅

C.在不同频率的驱动力作用下的振幅 D.在相同频率的驱动力作用下不同物体的振幅 【答案】C 【解析】略

3.振源以原点O为平衡位置,沿y轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播,在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示。图中所示的各个质点中,振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相反的是( )

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 【答案】C 【解析】略

4.下列说法正确的是 ( )

A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

B.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 【答案】B 【解析】略

5.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是

【答案】A

【解析】如图所示,设导体棒运动到位置x处,由几何关系可得导体棒切割磁感线的有效长度为

产生的感应电动势为整理后可得

从方程可以看出,感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是一个椭圆,故正确的选项为A 6.如图所示,在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,关于A、B两圆环中的磁通量大小关系下列说法正确的是( )

A、A环的磁通量大 B、B环的磁通量大 C、A、B两环磁通量相等 D、无法确定 【答案】B 【解析】略

7.一矩形线圈,绕垂直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的变化如图所示,下列说法中正确的是:

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改变方向时,通过线圈的磁通量都为最大 【答案】D 【解析】略

8.英国科学家瑞利于1871年证明:一束光穿过大气距离后,其强度从下降为为下,

,其中

个/厘米,

的公式

叫做吸收系数,式中为光的频率,为光速,标准状况

。定义

,叫做衰减长度,它表示光经过距

离后其强度降低到原来的。根据以上信息,结合所学只是可以判断

A.可见光中衰减最厉害的是红光 B.可见光中衰减最厉害的是紫光 C.可见光中衰减最厉害的是黄绿光 D.不同颜色的光衰减程序基本相同 【答案】B 【解析】由

可知光的衰减量为

,又

,可见光中只有紫

光的频率最大,则最大,代入上式可知紫光是衰减量最大。B正确。

9.用电阻率为,横截面积为S的导线,绕成闭合的边长为a的正方形线圈n匝。将此线圈垂直于磁场方向放置,如图所示,由于磁场的均匀变化使线圈中的感应电流为I,方向如图中箭头所示,则此可知( )

A.磁场是增强的,磁感强度变化率为aS/4I B.磁场是减弱的,磁感强度变化率为4I/aS C.磁场是增强的,磁感强度变化率为aS/I

D.磁场是减弱的,磁感强度变化率为I/aS 【答案】B 【解析】略

10.右图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电,下列表述正确的是 ( )

A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 【答案】ABD 【解析】略

11.下列说法中正确的是 ( ) A.在真空中,红光的波长比紫光的小 B.玻璃对红光的折射率比对紫光的大 C.在玻璃中,红光的传播速度比紫光的大 D.发生全反射时红光的临界角比紫光的大 【答案】CD 【解析】略

12.如右图,一个波源在绳的左端发出半个波P,频率为f1,振幅为A1,同时另一个波源在绳的右端发出半个波Q,频率为f2,振幅为A2,M为两波源的中点,则下列说法中不正确是 ( )

A.两列波同时到达中点M

B.两列波相遇之后,各自保持原来的波形独立传播 C.两列波相遇时,M点的波峰值可达A1+A2

D.两列波相遇时,绳上波峰值为A1+A2的点只有一个,且在M点的左侧 【答案】C

【解析】略

13.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为

, 氖泡只有在两端电压大于或等于100V时发光,下列说法中正确的有

A.开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz B.开关接通后,电压表的示数仍为100 V C.开关断开后,电压表的示数变大 D.开关断开后,变压器的输出功率不变 【答案】AB 【解析】略

14.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则从线圈cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中正确的是( )

A.感应电流所做的功为mgd B.感应电流所做的功为2mgd C.线圈的最小速度可能为 D.线圈的最小速度一定为 【答案】BCD 【解析】略

15.如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连。匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置。已知ab与a′b′之间的距离为s;导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为。则

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量

C.上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为D.上滑到a′b′过程中导体棒机械能减小量为【答案】CD

【解析】当速度最大时,电路中电流最大,此时安培力最大,导体棒受到的最大安培力为

,A错误;由能量守恒有:Q=

,B错误;由动能定理知,合外

力做功等于动能的变化,C正确;总机械能减小重力做的功,就是减小的机械能,D正确。 二、实验题

1.由于实验室中矩形玻璃砖数量不够,部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验,实验步骤如下:

a.如右图先在一张白纸上作出相互垂直的直线ab和ab ,以ab和ab作为三棱镜的两个界面,并在直线ab上标出O点. b.描出P3、P4的位置.

c.将三棱镜放在白纸上,使短边跟ab对齐,长边跟ab对 齐,画出斜边bb.

d.在长边ab的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像,调 整视线方向,直到P1的像完全被P2的像挡住.

e.在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的 像,P4挡住P1、P2的像及P3. f.过O点作一垂直于ab的线段OA,在OA上垂直纸面插上两枚大头针P1、P2. g.移去三棱镜和大头针,连接P3、P4交ab于点O,作过O与ab垂直的直线MN. h.作出光路图,计算折射率n.

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根据上面叙述回答下列问题:

①正确实验步骤顺序为 。 ②请在图中画出准确完整的光路图。

③请根据图中所给数据,求出该玻璃的折射率n= 。

(2)某同学在做完测定玻璃折射率的实验后,突发奇想,他说受到实验中光路侧移的启示,设计了一个厚度检测仪,可以用来检测玻璃厚度是否均匀,原理大致是:如图所示,取一块厚度均匀的矩形玻璃砖摆放好,固定的一束激光AO以不变的入射角θ1照射到MN表面,折射后从PQ面射出,最后出射光线照射到光电管C上,光电管C可将光信号转变为电信号,如右图所示,依据激光束在C上移动的距离,可确定玻璃砖厚度的变化,若某次检测中发现光斑在C上左移了Δs,则此玻璃砖的厚度与原来相比变 (填“厚”或“薄”)。

【答案】(1)①、 afcdebgh(3分)

②、如图(说明:没画箭头(方向)扣1分,没画法线扣1分,箭头和法线都没画的也扣1分)

③、(3分)

(2)厚(3分) 【解析】略

2.用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图(乙)所示,记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。

(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,则对准第1条时读数x1=_______mm,对准第4条时读数x2=_______mm

(2)根据以上数据计算波长_____nm.

【答案】(1) 2.192(3分) 7.867 (3分) (2)676(670-680范围内都给3分) 【解析】略 三、计算题

1.(满分7分)如图所示,实线为简谐波在t时刻的波形图,虚线为波在(t+0.01)s时刻的波形图,若波速为100m/s. (1)指出简谐波的传播方向

(2)x=1m处的质点在此0.01s内的位移多大?方向如何?

【答案】18、(满分7分)

(1)根据△x=vt……………………………………1分 得△x =1m……………………………………1分 又

……………………………………1分

∴波向右传播……………………………………1分 (2) 0.05m……………………………………1分 方向向上……………………………………2分 【解析】略

2.(满分10分)如图所示,边长为L的正方形线框abcd的匝数为n,ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻也为R,现在让线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求: ⑴若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。

⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

【答案】(1)(2)

………

【解析】(满分10分)

………

(1) (4分)如图线圈在转动的过程中只有一条边在切割磁感线

……………………………………2分

线圈中感应电动势的瞬时值表达式 根据:

……………………………………2分

(2) (6分)线圈在转动过程中

……………………………………1分

……………………………………1分

……………………………………1分

……………………………………1分

线圈转过90的过程中通过R的电量

0

……………………………………2分

3.(满分12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与光滑框架接触良好,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动。其它电阻不计,问:

(1)金属棒运动过程中,流过棒的电流多大?方向如何? (2)金属棒经过多长时间落到地面?

(3)金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大?

【答案】(1);

电流方向水平向右(从a→b)。 (2)(3)

【解析】(满分12分)

解:(1)(4分)在棒运动过程中,流过电阻R的电流大小为

; ① (2分)

电流方向水平向右(从a→b)。 (1分) (2)(6分)在运动过程中金属棒受到的安培力为

对金属棒运用牛顿第二定律,

③ (1分)

恒定,金属棒作匀加速直线运动;(2分)

设金属棒经过时间t落地,有

解得:

⑤ (2分)

(3)(4分)设金属棒落地时速度大小为v,有

(2分)

根据动能定理,有

(2分)

另解:金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能等于克服安培力所做的功,即

⑦ (4分)

对金属棒运用牛顿第二定律,

③ (1分)

恒定,金属棒作匀加速直线运动;(2分)

设金属棒经过时间t落地,有

解得:

⑤ (2分)

(3)(4分)设金属棒落地时速度大小为v,有

(2分)

根据动能定理,有

(2分)

另解:金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能等于克服安培力所做的功,即

⑦ (4分)

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