江西省临川一中高二物理上学期期末考试题

江西省临川一中2014-2015学年高二物理上学期期末考试题
一.选择题（共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1~7小题只有一个选项正确，第8、9、10小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对而不全得2分，有选错或不答的得0分）
1.下列关于机械振动和机械波说法正确的是（ ）
A.简谐波一定是横波，波上的质点均做简谐运动
B.两个完全相同的振源产生的波相遇时，振动振幅最大的质点是发生了共振
C.在平直公路上一辆警车鸣着笛匀速驶过一站在路边的观察者，警车发出的笛声频率恒定，观察者听到的笛声频率先逐渐变大，后逐渐变小
D.可闻声波比超声波更容易发生明显的衍射，是因为可闻声波的波长比超声波的波长更长
2.如图（甲）所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图（乙）所示，以下说法正确的是（ ）
A.t 1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小
B.t 2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小
C.t 3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大
D.t 4时刻小球速度 为零，轨道对它的支持力最大
3.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制
成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，
所以标志牌上的字特别醒目。

这种“回归反光膜”是用球体反射元
件制作的。

如图反光膜内部均匀分布着直径为10 μm 的细玻璃珠，
所用玻璃的折射率n=，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射
→再折射后恰好和入射光线平行，第一次入射时的入射角i 应是
（ ）
A. 15°
B. 30°
C. 45°
D. 60°
4.一简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，质点a 的振动方向在图
中已标出。

下列说法正确的是（ ）
A.该波沿x 轴负方向传播
B.该时刻a 、b 、c 三点速度最大的是c 点
C.从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是b 点
D.若t=0.02s 时质点c 第一次到达波谷，则此波的传播速度为50m/s
5如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀
强磁场中，圆盘绕金属转轴OO ′以角速度ω沿顺时针方向匀
速转动，铜盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压
器的原线圈相连。

已知圆盘半径为r ，理想变压器原、副线圈
匝数比为n ，变压器的副线圈与一电阻为R 的负载相连。

不计
铜盘及导线的电阻，则下列说法正确的是 （ ）
A ．变压器原线圈两端的电压为
B ωr 2
B ．变压器原线圈两端的电压为B ωr 2
C ．通过负载R 的电流为nR r B 22
D ．通过负载R 的电流为nR r B 2
6.M 、N 是某电场中一条电场线上的两点，从M 由静止释放一电子，电子仅在
电场力的作用下沿电场线由M 点运动到N 点，其电势能随位移变化的关系如图
所示，则下列说法正确的是（ ）
A.电子在N 点动能大于在M 点动能
B.该电场可能是匀强电场
C.该电子运动的加速度越来越大
D.电子运动的轨迹为曲线
7.如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方
向垂直纸面向里．abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l ，
t ＝0时刻，bc 边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁
场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a 的感应电流为正，则
在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是下图
中的( )
8.平行板电容器C 与三个可变电阻器R 1、R 2、R 3以及电源（内阻不可忽略）
连成如图所示的电路。

闭合开关S 待电路稳定后，电容器C 两极板带有一定
的电荷。

要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（）
A.只增大R 1，其他不变
B.只增大R 2，其他不变
C.只减小R 3，其他不变
D.只减小a 、b 两极板间的距离，其他不变
9.图甲是回旋加速器的原理示意图。

其核心部分
是两个D 型金属盒，在加速带电粒子时，两金属
盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分
别与高频电源相连。

加速时某带电粒子的动能E K
随时间t 变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子
在电场中的加速时间，则下列判断正确的是
（ ）
A.在E K -t 图象中t 4-t 3=t 3-t 2=t 2-t 1
B. 粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
C. 高频电源的变化周期应该等于t n -t n-1
D.D 形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大
10.如图所示，一带正电的长细直棒水平放置，带电细直棒在其周围产生方向向外辐射状的电场，场强大小与直棒的距离成反比。

在直棒上方有一长为a 的绝缘细线连接了两个质量均为m 的小球A 、B ，A 、B 所带电荷量分别为+q 和+4q ，A 球距直棒的距离为a ，两个球恰好处于静止状态。

不计两小球之间的静电力作用，则下列说法正确是（ ）
A.A 点的电场强度大小为,是B 点电场强度的两倍
B.细线上的张力大小为
C.剪断细线瞬间A、B两球的加速度大小均为
D.剪断细线后A、B两球的速度同时达到最大值,且速度最大值大小相等。

二.实验填空题(第11题每空1分,第12题每空2分.共15分)
11. (5分)（1）
（多选）在做“测定金属的电阻率”的实验中，能够直接测量出的物理量是( ) A.金属丝的横截面积 B.金属丝的长度 C.金属丝的直径
D.金属丝两端的电压
E.金属丝的电阻
F.金属丝的电阻率
（2）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示，则金属丝的直径为 mm.
（3）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值．(填“偏大”或“偏小”)
（4）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如右图所示，则电压表的读数为__________ V，电流表的读数为______ A.
12.(10)分根据伏安法，由10V电源、0～10V电压表、0～10mA电流表等器材，连接成测量较大阻值电阻的电路．由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻
箱和单刀双掷开关，某同学设计
出了按图甲电路来测量该未知
电阻的实验方案。

（1）请按图甲电路，将图乙中
所给器材连接成实验电路图。

（2）请完成如下实验步骤：
①先把开关S拨向Rx，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录两表的读数，U=8.16V，I=8mA，用伏安法初步估测电阻Rx的大小为Ω。

②调节电阻箱的电阻值，使其为伏安法估测的值，之后把开关S拨向电阻箱R，微调电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致．读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω。

③该未知电阻Rx= Ω。

（3）利用测得的数据，还可以得到表的内电阻等Ω。

三、计算题（本题共5小题，共45分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。

）
13.(6分)直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示，∠ABC=∠ACB=45°，一条单色光线从腰AB上的D点射入三棱镜，射入玻璃的折射角r=30°,折射光线传播到BC边的E点。

已知该玻
璃的折射率n=。

（1）求光线的入射角i
（2）判断光线在E点能否发生全反射。

14.(7分) 一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻刚传到原点O，原点 O 由平衡位置向下运动。

t=5s时x=4m处的质点第一次到达正向最大位移处。

求:（1）这列波的周期T与波长λ；
（2）开始计时后，经过多少时间x=8m处的质点第一次到达波峰。

15.(10分) 如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V，1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？
16.(10分)如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d
相同且为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。

现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良
好，当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后，
在拉力作用下始终作匀速运动，求：
（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率
（2）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有
效值
17(12分)如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M（0，L）沿x 轴的正方向射入磁场中。

求：
（1）要使粒子a离开磁场后垂直经过x轴，该粒子的初速度v1
为多大；
（2）若大量粒子a同时以v2=从M点沿xOy平面的各个方向射
入磁场中，则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间
差。

临川一中2014—2015学年度上学期期末考试
（2）t=5s时x=4m处质点第一次到达波峰，这个波峰传到x=8m处需用时t3==2s,
第一个波峰到x=8m处时间为t=t1+t2+t3=7s (3分)
15.（10分）解析：设变压器B1的原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，变压器B2的原线圈电压为U3，副线圈电压为U4.通过B1原线圈的电流为I1，输电线中的电流为I2，B2副线圈中的电流为I3.根据题意得：U4＝6 V，而I3＝0.5 A．（1分）对B2，由电流关系得：I2＝I3＝0.1 A. （1分）线路上损失的电压为ΔU线＝I2R线＝1 V. （1分）
由线路上的电压关系得：＝， U2＝ΔU线＋U3=31V(2分)，＝，将有关数据代入得U1
＝7.75 V. (2分)
再对B1使用电流关系I1n1＝I2n2，求得：I1＝0.4 A．（2分）
最后由闭合电路欧姆定律得：E＝I1r＋U1＝8.15 V.（1分）
16.(10分)（1）在磁场B1中：（2分）
W （2分）
⑵设棒ab产生电动势的有效值为E
在磁场B1中产生的电动势=V （1分）
在磁场B2中产生的电动势V （1分）
回路在一个周期T内产生的焦耳热（1分）解得电动势的有效值=3V （1分）
电阻R两端电压的有效值为V （2分）
17.（12分）解析：（1）粒子a竖直向下穿过OC，在磁场中轨迹圆心
如图为O1,OO1=Rcotθ，OO1=L-R，得R=L（2分）
由,得(2分)
（2）由，得R=,最后出磁场的粒子从OC边上的E点射出，弦
ME最长为直径，ME=2R=L，在磁场中运动的时间为t1=(4分)
MF为垂直OC的一条弦，则MF为最短的弦，从F点射出的粒子运动时间
最短，此时轨迹圆心为O2，由三角形关系得MF=Lsinθ=，
=,sin ==,=60°(2分)
此粒子的运动时间t2==(1分)
时间差为Δt=t1-t2=(1分)。