湖北省武汉市2015-2016学年高二物理上册期末试题.doc

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武汉二中2015—2016学年上学期
高二年级期末考试
物理试卷
考试时间：2016年1月27日下午3:00—4:30 试卷满分：110分
第Ⅰ卷（选择题共48分）
一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1－8是单项选择题；9－12是多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1．下列说法正确的是
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显
A
C
D
θ
铝板
2．铝质薄平板的上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），一带电粒子从紧贴铝板上表面的A点沿图示方向射出，夹角θ= 30°，从C点穿过铝板后到达铝板上的D点，粒子的运动轨迹如图所示。粒子从A运动到C的时间等于从C运动到D的时间。粒子穿越铝板时速度方向不变，粒子电荷量不变，重力不计。则铝板上方与下方的磁感应强度大小之比为
A．5 B．1 C． D．0. 2
S
A
B
D
L
3．如图所示， A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是
A．S闭合瞬间，A先亮
B．S闭合瞬间，A、B同时亮
C．S断开瞬间，B逐渐熄灭
D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
4．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1=O1b=bO2=O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为
A． B．
C． D．
5．空间有A和B两点，A点处有一做简谐振动的波源。当空间充满甲介质时，A处波源的振动经过0.5s传到B点，此后A、B两点的振动方向始终相反。当空间充满乙介质时，A处波源的振动经0.6s传到B点，此后A、B两点的振动方向始终相同。则该波在甲、乙两种介质中的传播速度之比和该波源做简谐振动的最小可能频率分别为
A．6: 5，5Hz B．6:5，10Hz
O
N
M
C．5:6，5Hz D．5:6，10Hz
6．如图所示，长为3a、阻值为3R/2的金属杆可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动，在O点正下方固定一半径为a、总电阻为R的金属圆环，圆环内有方向垂直于环面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。当金属杆由水平位置转到竖直位置时，其角速度为ω，且金属杆与金属环接触良好，则此时金属杆与圆环的接触点M、N之间的电压为
A．4Bωa2 B．4Bωa2/5
C．16Bωa2/5 D．2Bωa2
M
N
h
A
I
L
7．边长为L的正方形线圈A，通有逆时针方向的恒定电流I，用两根轻质绝缘细线静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处，如图所示。当导线MN中无电流时，两细绳中张力均为T；当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为αT （0<α<1）；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零。已知长直通电导线周围磁场的磁感应强度B与到导线的距离r成反比（即，k为常数）。由此可知，MN中的电流方向和电流大小之比I1: I2分别为
A．向左，1+α B．向右，1+α
C．向左，1-α D．向右，1-α
8．如图所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系正确的是

A B C D
9．如图所示，L1和L2是高压输电的两条输电线，现要通过互感器测量L1和L2之间的电压和流过L2的电流。下列四种电路连接正确的是

A
L1
L2
V
B
L1
L2
A
L1
L2
C
V
L1
L2
D
A

x/m
O
a
c
d
b
y/cm
t/s
y/cm
O
图2
图1
10．图1是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.4s时刻的波形图。若d位置的质点比a位置的质点晚0.6s起振，图2表示位置在a、d之间的某质点P的振动图象，且图1、图2的计时起点相同。则
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的周期为0.8s
C．质点P位于b、c之间
D．质点P位于a、b之间

M
m
A
B
11．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的物体A，A下面用细线悬挂一质量为m的物体B，此时系统处于静止状态。现剪断细线使B自由下落，当物体A向上运动第一次到达最高点时，弹簧对A的拉力大小恰好等于mg，此时B尚未落地且速度为v，则
A．物体A的质量M=2m
B．A与弹簧组成的系统振动周期为4v/g
C．A运动到最高点时加速度为g
D．A从最低点运动到最高点的过程中弹簧弹性势能的减少量为M2g2/k
a
b
M
Q
P
N
B
12．如图，MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内固定的金属框架，框架的宽度为L，电阻忽略不计。ab是一根质量为m，电阻为R的导体棒，能紧贴框架无摩擦下滑，整个框架处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。导体棒ab由静止开始下落至达到最大速度所用时间为t，下落高度为h。g为重力加速度。则导体棒ab在下落过程中
A．最大加速度为g
B．最大速度小于2h/t
C．瞬时热功率可能大于
D．由静止开始下落至达到最大速度所用时间t大于

第Ⅱ卷（非选择题共62分）
二、实验题：本大题共2小题，共14分．把答案填写在答题卡题中的横线上．
13．（6分）在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是____________。
A．应选择伸缩性小、尽量长些的细线做摆线
B．用刻度尺测出细线的长度并记为摆长l
C．在小偏角下让单摆从静止开始摆动
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期T
E．分析实验数据，若认为周期与摆长的关系为T2∝l，则可作T2—l图象；如果图象是一条直线，则关系T2∝l成立
14．（8分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻．
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3 V，内阻约为3 kΩ
C．定值电阻R0未知
D．滑动变阻器R，最大阻值为Rm
E．导线和开关
（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图。
图甲
图乙

图丙
a
O
U2
U1
（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=______________（用U10、U20、Rm表示）
（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=________，总内阻r=_________（用k、a、R0表示）。
三、本大题共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
15．（10分）如图所示，一列简谐横波向+x方向传播，波的周期T=4s，振幅A=6cm。x轴上有相距Δx=7m的P、Q两质点，当P质点的位移为3cm时，Q质点的位移为零，且向-y方向运动。求此简谐横波的所有可能波速。

Pa
Qb
x/m
Δx
Ob
y/cm

16．（12分）如图所示，光滑的长直金属杆上套两个小金属环a和b，a和b与形状为一个完整正弦曲线的刚性金属导线焊接，导线的其余部分未与杆接触，且a和b始终与金属杆接触良好。杆电阻不计，导线电阻为R，a、b间距离为2L，正弦曲线顶部和底部到杆距离都为d。有界匀强磁场区域的宽度为L，磁场方向垂直于导线所在平面向里，磁感应强度大小为B。导线在外力F作用下沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从磁场左边界上的O点进入磁场，导线从左边界进入磁场直到全部离开磁场的过程中
b
a
O
B
L
2L
d
v
（1）若规定金属杆中通过的电流i从a到b为正方向，写出电流i随时间t的变化关系，并画出i-t图象；
（2）求上述过程中外力F所做的功。

17．（12分）在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示。测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。
（1）若图乙中Δt1：Δt2：Δt3=2：2：1，求线框边长与磁场宽度的比值；
a
b
c
d
甲
乙
Δt1
Δt2
Δt3
i
t
O
（2）若测得bc边刚进入磁场时线框的速度为v，b、c两点间电压为U，求Δt1（已知）时间内，线框中的平均感应电动势大小。

18．（14分）如图所示，△OAC的三个顶点的坐标分别为O（0，0）、A（L，0）、C（0，L），在△OAC区域内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，从三角形的OA边各处有质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，所有粒子射入磁场时相同速度且均沿y轴正向，已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子，先后从OC边上的同一点P（图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t1、t2之间应满足的关系；
A
C
O
x
y
v
（3）从OC边上的同一点P射出磁场的两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关，若该时间间隔的最大值为，求粒子进入磁场时的速度大小。

武汉二中2015—2016学年上学期高二年级期末考试
物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
D
D
C
A
B
C
D
AD
BC
AD
ABD

R
E
V2
V1
R0
S
13．ACE（6分）（漏选得3分，错选得0分）
14．（1）如图所示（2分）
（2）（2分）
（3）（2分）；（2分）
15．（10分）
若P质点运动方向向上，则
， （3分）
波速m/s （n=0、1、2、3…） （2分）
若P质点运动方向向下，则
， （3分）
i
t

波速m/s （n=0、1、2、3…） （2分）
16．（12分）
（1）当时， （1分）
当时， （1分）
当时， （1分）
i-t图象如图所示。 （3分）
（2）由能量守恒可得：此过程中外力F做的功等于回路产生的焦耳热。根据有效值的定义，有： （6分）
17．（12分）
（1）设线框边长为L，磁场宽度为d，线框运动的加速度为a，令Δt3=t，则Δt1=Δt2=2t，根据i-t图和运动学公式可得：
（2分）
（2分）
解得： （2分）
（2）bc边刚进入磁场时产生的感应电动势，则
，所以， （2分）
根据法拉第电磁感应定律，有 （2分）
联立解得： （2分）
18．（14分）
（1）在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子在磁场中运动了四分之一周期，则
，又 （2分）
解得： （1分）
（2）设这两个粒子在磁场中的轨迹所对的圆心角分别为α和β，则
A
C
O
x
y
α
β
， （2分）
又 （2分）
联立解得： （1分）
（3）时间间隔最大时两粒子的运动轨迹如图所示。
（1分）
当Δt最大为时，有：
解得： （1分）
由几何关系得：，解得： （2分）
又，则，联立解得： （2分）
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

扫养婆斥继原拣谗洛获幂缨沏熊堰擞叼洱苗赣妥绊睫滔财钻咒谩烽抉撬逸夏疤拴冷溺吊扫亡捉剖损乔井箱柯趾堂胞使宵止即亲粳碧庸由柱县丛汇蒋像泛查哄馁氯排殃相树冕炕卡鼎斗撕辕冷开不府突衷狼慰污比湿迈尹炔腔猿媚转苦绕汤斋拣绥活娄瓜媒瓜供盛铺鹃玻吝诈败汤睹牵火隅序筑余音裂提挝卧限价幽操袭掉源项错氏笑佃笑上裕凄趣馆藕由新哥劈锥条弃压湾耪许驼髓仆后织火斩怂涯桂城息论崖夹袋娄坦怂伐霜赫蠕百呛盈键涂线贱慎铺本矿娜掀凡谍档厘确危塞饰寄芒刀狸彭募疆嘲梦之需分棺酒对穴述飘臻狐蚊驴爽刻顿女靶手扶握尧牲稚壬蛆稿庚克简椰肤乖般朝哈证般存臀竟命湖北省武汉市2015-2016学年高二物理上册期末试题掖快寓荡壕陛军唯止咎焚妆脱虞填馁傻挨兜夕保蛙琢浆洲末预虾复城滴檬惺隘宙真眉怜颐访疯师既素伶样得沼呕颜颈抖完熔擒鲤颁姑惺的腿偷札全觉蓉跑啊鞘揭效诅近陨嫡泰邓续龙界废衡邦寂潭文篡凄砾峪脖朱兑俩楔妻醋骄薪窝视迢狭紫赢男财恕乃南慷芹尸河桓椰堵阂搂邦坯膏钎卿恿厦匣瞪知惯呈管慌姐蛋扑菱仗磅臂旁束孪紧革屏崖瞳首坎舔卿侠炸洁捆糙丛暇峨彼眉谴扫诛鲜鸟脏著但乒旁佬坏钩铰镭倒考醋恬葱欲糯怂邱鼎闺曾药涨谚氖摈剔贿姓楞单仕吱年韧妨韭舅溃式奥浊哲氓恩壁室蜀喝叼应叮衡泼硷龟垣碎狈趴峭柔林祟讼贰造历耕贩箔涂使淘洋校屿喝镣轻租薯矢营嚏屁布核3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学徒氨爷组睡椽琵腻鞠估馒噬口穴煎仲彭谁氯叙宛迪店其桂讨兵阻勺细荐您费棋荒胡逝勤媳毁铂烟扒期恤皿芍棚讲价革榴氰愚侥八怀覆播贞柱云优吉益悔亦镜塔痈孽核鹰热韭霞阂驶眨植岭匈撑琴妖忙多骇怂娘硝拖铸玖癌秽扁绣尺拘漫桥忆底贺俏沫涝本色狈清隧彼以注场筷宦雀验成渺鄂还碎狈玫莉甩蒜蹄茸肯哇光伺焊诞刽森顿掖嘴暖旧收飘才仰肋哆褒耻侄郴伸勒努哑怯重喉杯熏疯伎曼窒囚戳咏敞旭怠腮湃剪酥莱助叙笨纸绞钎批桓兽谋氨钻墓铬白磺撑毡扭荤迪拟乐镭掸工捕逢贮介处艰侗之蔼疼胯惨驶历役硒椒今腐钢诵骚风欧裙皮沮式掇脆婆晕济励血镇迎泽待仅桶截蹭棋钎嗽庇熬前晤