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湖北省荆门市绿林文武中学高二物理下学期期末试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示,在光滑的水平桌面上有一弹簧振子,弹簧劲度系数为k,开始时,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,然后释放振子从静止开始向左运动,经过时间t后第一次到达平衡位置O处,此时振子的速度为v,在这个过程中振子的平均速度为( )
A.大于 B.等于 C.小于 D.0
参考答案:
A
【考点】简谐运动.
【分析】平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值.而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定.
【解答】解:根据胡克定律,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,
由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处,因做加速度减小的加速运动,
所以这个过程中平均速度为=>,故A正确,BCD错误;
故选:A.
2. 匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中, ∠a=30°、∠c=90°,.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为V、V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为
A.V、V B.0 V、4 V
C.V、 D.0 V、V
参考答案:
B
3.
要把L1,L2 两盏分别为“110伏,60瓦”、“110伏,40瓦”的电灯接在220伏电源上,还要在电路中恰当地接入一个变阻器,使这两盏灯都能正常发光,下面的几种连接中,哪一种是连接正确且电路消耗的功率较少
参考答案:
C
4. (多选)如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B= Bo+ ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,且仅考虑线框完全在磁场中的运动,则下列说法正确的是 ( )
A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同
B.若,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流
C.若,则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力
D.若,则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度
参考答案:
AB
5. 如图,有一束电子流沿X轴正方向高速运动,电子流在Z轴上的P
点处所产生的磁场沿: ( )
A. Y 轴正方向 B. Y轴负方向
C. Z轴正方向 D. Z轴负方向
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为_______.
参考答案:
7. 如下图,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,线圈先后两次转速之比为 ;两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb= 。
参考答案:
3∶2 ; 9∶4
8. 如图所示的电路中,U=12伏,滑动变阻器AB的总电阻为42Ω,现要使标着“6V,1.8W”的灯泡L正常发光,那么A、P间的电阻应为________Ω,此时滑动变阻器上消耗的功率为________W。
参考答案:
12;4.2
9. 如图所示,从A点以水平速度v 0抛出小球,不计空气阻力。小球垂直打在倾角为α的斜面上,则此时速度大小v =________ ;小球在空中飞行的时间t =__________。
参考答案:
;
10. 质点从坐标原点O沿y轴方向运动到y=4 m后,又沿x轴负方向运动到坐标为(-3,4)的B点,则质点从O运动到B通过的路程是________m,位移大小是_______m。
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图甲所示:
参考答案:
.7 ;5
11. 如图所示,用某种透光物制成的直角三棱镜ABC;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像__________________,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3________,P4________.记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n=________,并在图中画出正确完整的光路图.
参考答案:
让P2的像挡住(1分) 挡住P1、P2的像(1分)
挡住P3以及P1、P2的像(1分) (2分) 见解析图(2分)
12. 一个正方形线圈放在匀强磁场中,当线圈平面与匀强磁场方向垂直时,通过线圈的磁通量为5.0×10﹣3Wb,当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时,通过线圈的磁通量为 Wb,如果转动的时间为10﹣2s,则线圈中产生的平均感应电动势为 _V.
参考答案:
0,0.5.
【考点】法拉第电磁感应定律;磁通量.
【分析】通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解,θ为线圈平面与磁场方向的夹角,并由法拉第电磁感应定律,即可求解平均感应电动势的大小.
【解答】解:当线圈平面与磁场方向平行时,线圈平面与磁场方向的夹角为0°,由Φ=BSsinθ,则Φ=0.
根据法拉第电磁感应定律,则有: =0.5V.
故答案为:0,0.5.
13. (4分)紫光在真空中的传播速度是_______m/s,它射入折射率为的水中时传播速度为_______m/s。
参考答案:
3×108 ;2.25×108
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 1)用50分度的游标卡尺测量一工件的直径,测量结果如图甲所示,此工件的直径为 cm。
(2)图乙为一正在测量中的多用电表表盘,如果是用“×10档”测量电阻,则读数为 ;
参考答案:
15. 图甲为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图
①为了使“验证动量守恒定律”的实验成功,下列应注意的事项中正确的是( )
A、两球相碰时,它们的球心必须在同一高度上做对心碰撞
B、入射小球始终从同一高度释放,然后选取其中水平射程最远的一点,作为小球落地点的位置
C、重复多次实验,用圆规画一个尽可能小的圆将对应同一位置的所有落点圈在里面,取圆心作为落点的平均位置
D、改变入射球的释放高度,并多次释放测出各次的水平位移,求出其平均值后再代入守恒式进行验证
②入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1 m 2。
③为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使 。
④某次实验中在纸上记录的痕迹如下图所示.测得SOO′=1.00厘米,SO′M=1.80厘米,
SMP=5.72厘米,SPN=3.50厘米,两球直径d都是1.00厘米,则没有放被碰球时,入射球落地点是纸上的 点,被碰小球的水平射程是 厘米。
⑤入射小球的质量为,被碰小球的质量为,则在图乙中,P、M分别为碰前碰后入射小球落点的平均位置,N为被碰小球落点的平均位置,则验证动量守恒定律的表达式是 (请分别用SOM 、SOP 、SO′N表示OM、OP、O′N的距离)
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,求:(1)小球的初速度v0大小;(2)圆盘转动的角速度ω可能的表达式。
参考答案:
由平抛高度可求解运动时间,再结合水平位移公式即可求解水平抛出的初速度.依据时间相同,可求得圆盘的角速度,注意多解的分析
小球做平抛运动,竖直方向上有,水平方向上有R=vt
联立解得:(3分)
在时间t内,圆盘转过的角度为(=1,2,3,…)
联立解得(=1,2,3,…). (3分)
17. 如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y = h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x = 2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求
(1)电场强度大小E ;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。
参考答案:
粒子的运动轨迹如右图所示
(1)设粒子在电场中运动的时间为t1
在 x方向,有
在y方向,有
根据牛顿第二定律
解得
(2)根据动能定理
设粒子进入磁场时速度为v,根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式,有
解得
(3)粒子在电场中运动的时间
粒子在磁场中运动的周期
设粒子在磁场中运动的时间为t2
解得
18. 如图所示,某三棱镜的截面是一直角三角形,棱镜材料的折射率为N,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB而,经AB和AC折射后射出.为了使上述入射光线能从AC面射出,求折射率N的取值范围。
参考答案:
答案:
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