2007~2008學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)研測(cè)試
高 二 物 理 試 題
(本試卷卷面總分120分,考試時(shí)間100分鐘,考試形式:閉卷)
題號(hào)
三
四
第二卷總分
10
11
12
13
14
15
16
17
得分
注意事項(xiàng):
1.考生務(wù)必在答題卡和答題紙上用鋼筆或圓珠筆清楚填寫姓名、考試科目、考試號(hào),并用2B鉛筆在答題卡正確填涂考試號(hào)、考試科目.考試結(jié)束,將答題紙和答題卡一并交回.
2.第Ⅱ卷(非選擇題)必須在答題紙上指定位置作答,在其它位置作答一律無效.第Ⅰ卷(選擇題)由機(jī)器閱卷,答案必須全部涂寫在答題卡上.每小題選出答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用塑膠橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào),答案答在試卷上無效.
第Ⅰ卷(選擇題 共31分)
一、單項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.
1.在物理學(xué)發(fā)展的過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程.在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,正確的說法是
(A)丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(B)英國(guó)物理學(xué)家法拉弟發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)
(C)俄國(guó)物理學(xué)家楞次用分子電流假說解釋了磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因
(D)荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出了惠更斯原理,解釋了波的反射和折射現(xiàn)象
2.以下說法中不正確的是
(A)電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直,且與波的傳播方向垂直
(B)以
(C)在不同的慣性參考系中,一切物理定律都是相同的
(D)機(jī)械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng),電磁波也能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)
3.如圖所示,一理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1000匝,副線圈的匝數(shù)n2=180匝,交流電源的電壓u=200sin120πt(V),電阻R=36Ω,電壓表、電流表均為理想電表,則
(A)V示數(shù)為36V (B)交流電的頻率為50Hz
(C)A2示數(shù)約為A (D)A1示數(shù)約為
4.如左圖,一彈簧振子在AB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置.如右圖是振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x-t圖象.則關(guān)于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,下列四個(gè)圖象中正確的是
5.現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)――防抱死(ABS)系統(tǒng).它有一個(gè)自動(dòng)控制剎車系統(tǒng)的裝置,原理如圖.鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng).右端有一個(gè)繞有線圈的磁體,M是一個(gè)電流檢測(cè)器.當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.這是由于齒靠近線圈時(shí)被磁化,使通過線圈的磁通量增大,齒離開線圈時(shí)又使磁通量減小,從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流.這個(gè)電流經(jīng)電子裝置放大后能控制制動(dòng)機(jī)構(gòu).齒輪P從圖示位置按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過角的過程中,通過M的感應(yīng)電流的方向是
(A)總是從左向右
(B)總是從右向左
(C)先從左向右,然后從右向左
(D)先從右向左,然后從左向右
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.
6.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是
(A)在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象
(B)在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變窄
(C)光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
(D)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
7.關(guān)于傳感器,下列說法正確的是
(A)話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)
(B)電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器作用是控制電路的通斷
(C)電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器
(D)半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器,因?yàn)闇囟仍礁,它的電阻值越?/p>
8.質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖.現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量.氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S,無初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”.關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小,運(yùn)動(dòng)總時(shí)間,和a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序,下列判斷正確的是
(A)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是v氕>v氘>v氚
(B)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間從大到小的順序是t氚>t氘>t氕
(C)a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕
(D)a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕
9.如圖,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AD、BC間距離為L(zhǎng),左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上.甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點(diǎn)相連接,另一端均被固定,MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì).初始時(shí)刻,兩彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度,MN棒具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過一段時(shí)間,MN棒第一次運(yùn)動(dòng)至最左端,這一過程中左端電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則:
(A)當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí),導(dǎo)體棒的速度大小仍為v0
(B)初始時(shí)刻棒受到的安培力大小為
(C)第一次運(yùn)動(dòng)至最左端過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為Q
(D)棒運(yùn)動(dòng)過程中,乙彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為mv02-Q
第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)
三、簡(jiǎn)答題:本題共4小題,共40分. 把答案填在答題紙相應(yīng)的位置或按要求作答.
10.(10分)在探究“單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)下列措施中必要的或做法正確的是 ▲
(A)為了便于計(jì)時(shí)觀察,單擺的擺角應(yīng)盡量大些
(B)擺線不能太短
(C)擺球?yàn)槊芏容^大的實(shí)心金屬小球
(D)測(cè)量周期時(shí),單擺全振動(dòng)的次數(shù)盡可能多些
(E)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)換用不同質(zhì)量的小球,以便于多測(cè)幾組數(shù)據(jù)
(2)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中,將裝置的單擺掛起后,進(jìn)行了如下的步驟:
A.測(cè)擺長(zhǎng)l:用米尺量出擺線的長(zhǎng)度.
B.測(cè)周期T:將擺球拉起,然后放開.在擺球某次通過最低點(diǎn)時(shí),按下秒表開始計(jì)時(shí),同時(shí)將此次通過最低點(diǎn)作為第一次,接著一直到擺球第60次通過最低點(diǎn)時(shí),按秒表停止計(jì)時(shí),讀出這段時(shí)間t,算出單擺的周期T=t/60.
C.取不同的擺長(zhǎng),重復(fù)上步驟A和步驟B測(cè)多組數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)填寫在表格中.
D.分別作T-、T-l、T-l2……圖線,研究T與l的關(guān)系,得出結(jié)論.
指出上面步驟中錯(cuò)誤的地方,寫出該步驟字母,并加以改正: ▲ .
(3)該同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣,測(cè)量5種不同擺長(zhǎng)與單擺的振動(dòng)周期的對(duì)應(yīng)情況,并將記錄的結(jié)果描繪在如圖所示的坐標(biāo)系中.
a.畫出該同學(xué)記錄的T2-l圖線.
b.圖線的斜率k,則用斜率k求重力加速度的表達(dá)式為g= ▲ .
11.(10分)一導(dǎo)體材料樣品的體積為a×b×c,A/、C、A、C /為其四個(gè)側(cè)面,如圖所示.已知導(dǎo)體樣品中載流子是自由電子,且單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子的電荷量為e.將該導(dǎo)體樣品放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向沿z軸正方向,導(dǎo)體中通有沿x方向電流I.
(1)導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速率是 ▲ ;
(2)導(dǎo)體板側(cè)面C的電勢(shì) ▲ 側(cè)面C /的電勢(shì)(填高于、低于或等于)
(3)若測(cè)得CC /兩面的電勢(shì)差為U,計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(本小題要寫出計(jì)算過程和結(jié)果,只寫出最后答案的不能得分.)
12.(10分)一根彈性繩沿x軸放置,左端在原點(diǎn)O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向開始做周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),于是在繩上形成一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波.波傳到在x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)M時(shí)波形如圖所示,并以此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn).
(1)該波的振幅是 ▲ cm,波速是 ▲ m/s,波源的起始振動(dòng)方向向 ▲ ;
(2)在t= ▲ s時(shí),x=4處的質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)波谷.在圖中畫出此時(shí)彈性繩上的波形圖.
▲ ▲ ▲
13.(10分)如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊長(zhǎng)2L,現(xiàn)有一電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd以速度v勻速通過該磁場(chǎng).
(1)當(dāng)bc邊進(jìn)入磁場(chǎng), ad邊尚未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),bc邊所受安培力的大小是 ▲ ;
(2)在右邊的坐標(biāo)圖中作出從bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)算起,線框中電流I隨時(shí)間t的變化圖象(設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍?/p>
(3)計(jì)算線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱.(本小題要寫出計(jì)算過程和結(jié)果,只寫出最后答案的不能得分.)
▲ ▲ ▲
四、論述和演算題:本題共4小題,共49分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
14.(10分)如圖,空氣中一束光射到一個(gè)玻璃圓球上,該玻璃球的折射率是,光線的入射角i = 60°.
(1)畫出該束光線射入玻璃球后第一次從玻璃球射出的光路圖;
(2)求出該束光線經(jīng)玻璃球后第一次從玻璃球射出時(shí)偏離原入射
光線的角度.
15.(11分)一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)a=0.20m,共有n=100匝,其總電阻r=4.0.線圈與阻值R=16的外電阻連成閉合回路,如圖甲所示.線圈所在區(qū)域存在著均勻分布的變化磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈平面,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間作周期性變化的周期T=1.0×10-2s,如圖乙所示.圖象中、、、…….求:
(1)0~t1時(shí)間內(nèi),電阻R的兩端的電壓;
(2)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值.
16.(14分)如圖所示,質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd,從距垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方h高度處由靜止自由下落,磁場(chǎng)高度為H,線框下落過程中始終在同一豎直平面內(nèi),且cd邊與磁場(chǎng)邊界都沿水平方向.
(1)證明線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中任意時(shí)刻線框克服安培力做功的功率等于線框的電功率;
(2)若m=0.40kg,L=0.45m,h=0.80 m,H=1.45m,且cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框剛好做勻速運(yùn)動(dòng),求cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度大。唬╣取10m/s2).
(3)在(2)中,若線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)對(duì)其施加一豎直方向外力F,使其能以a=10.0m/s2的加速度豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)谙聢D中作出線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中外力F隨時(shí)間t變化的圖像.(g取10m/s2)
17.(14分)如圖所示,在真空中存在這樣一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域:以MN為界,上部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0,下部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,方向均垂直紙面向里,且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大.在距離界線為h的P點(diǎn)有帶電粒子A和不帶電粒子B,粒子A質(zhì)量為m、電荷量q.粒子A獲得平行于界線MN的向右速度的同時(shí),粒子B獲得平行于界線MN向左的速度,同時(shí)開始運(yùn)動(dòng).粒子A經(jīng)過界線MN時(shí)速度方向與界線MN成60°角,進(jìn)入下部分磁場(chǎng).當(dāng)粒子B沿與界線平行的直線到達(dá)位置Q點(diǎn)時(shí),恰好又與粒子A相遇.不計(jì)粒子的重力.求:
(1)粒子A運(yùn)動(dòng)速度的大;
(2)P、Q兩點(diǎn)間距離;
(3)粒子B運(yùn)動(dòng)的速度.
一、單項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
A
C
D
AC
BC
ABD
BD
三、簡(jiǎn)答題: 本題共4小題,共40分. 把答案填在題中的橫線上或按要求作答.
10.(1)BCD(2分)
(2)錯(cuò)誤有兩處:一是步驟A中擺線長(zhǎng)度并不是單擺的擺長(zhǎng),擺長(zhǎng)應(yīng)為從懸點(diǎn)到擺球球心的距離;二是步驟B中擺球第60次通過最低點(diǎn)時(shí)所記錄的時(shí)間為29.5個(gè)周期,因此單擺的周期應(yīng)為T=t/29.5(4分)
(3)a.如右圖(2分,沒有過原點(diǎn),沒有舍去偏離點(diǎn),作成折線的均不給分) b.4π2/k(2分)
11.(1)(2分,e寫成q不給分)
(2)高于(2分)
(3)自由電子受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,有
。3分)
得 (3分)
說明:e寫成q扣2分
12.(1)8 (2分) 1 (2分) 上(2分)
(2)4.5s(2分) 如右圖(2分,波形正確但波前端畫錯(cuò)得1分)
13.(1)(2分)
(2)I――t如圖(4分。圖線、兩軸標(biāo)度各2分)
(3)進(jìn)出磁場(chǎng)過程中線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv(1分)
。1分)
(2分)
四、論述和演算題:本題共4小題,共49分. 解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
14.(10分)
(1)光路如右圖所示 (3分)
(2)由折射定率 (2分)
得r1=30° (1分)
由幾何知識(shí)得i2=30°
同理可以求 r2=60° (1分)
偏向角θ= i1- r1+ r2- i2 (2分)
得θ=60° (1分)
15.(11分)
(1)0~t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n= n=n 。1分)
通過電阻R的電流 (1分)
電阻R的兩端的電壓U=I1R (1分)
聯(lián)立各式得U=48V (2分)
(2)在一個(gè)周期內(nèi),電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量
。1分)
設(shè)感應(yīng)電流的有效值為I,則一個(gè)周期內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量Q2=I2RT。1分)
根據(jù)有效值的定義Q2= Q1 (2分)
解得I=A=1.73A 。2分)
16.(14分)
(1)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)線電阻為R,某時(shí)刻線框運(yùn)動(dòng)速度為v
則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv (1分)
產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 。1分)
線框所受安培力為 (1分)
克服安培力做功的功率為 。1分)
線框中的電功率為 (1分)
可得即,克服安培力做功的功率等于線框的電功率.
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前速度為
進(jìn)入磁場(chǎng)過程中勻速運(yùn)動(dòng)則有 。1分)
完全進(jìn)入磁場(chǎng)后線框以加速度g加速下落,剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度為v2,根據(jù)機(jī)械能守恒有
。1分)
線框剛離開磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有
。1分)
上述關(guān)系式聯(lián)立,可解得 a=5m/s2 。1分)
(3)線框在F外力作用下加速進(jìn)入過程中,經(jīng)t時(shí)刻速度為v,則該時(shí)刻有
根據(jù)上述方程聯(lián)立,可得
設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0,則
得t0=0.1s
的定義域?yàn)閠≤0.1s
評(píng)分說明:本小題共5分.圖線2分,正確標(biāo)出縱截距2分,正確標(biāo)出橫坐標(biāo)1分.
17.(14分)
(1)粒子A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力提供向心力,設(shè)粒子A的速度為v0,在MN上方運(yùn)動(dòng)半徑為R1,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式
。1分)
粒子A由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到MN邊界時(shí)速度與MN的夾角為60°,由幾何關(guān)系得
R1 ? h = R1cos60° 。1分)
得R1 = 2h 。1分)
解得 。1分)
(2)在MN下方運(yùn)動(dòng)半徑為R2,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式
(1分)
得R2 =2R1 = 4h (1分)
PQ間的距離為 PQ= 2R2sin60°- 2R1sin60°=(2分)
(3)設(shè)在MN上方運(yùn)動(dòng)周期為T1,設(shè)在MN下方運(yùn)動(dòng)周期為T2
(1分)
T2 = 。1分)
粒子A從P點(diǎn)到Q點(diǎn)所用時(shí)間為
。2分)
粒子B從P點(diǎn)到Q做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)速度為v ,則
。2分)
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