1、1 武漢二 中 2015 2016 學年上學期高二年級期末考試物理試卷考試時間： 2016 年 1 月 27 日下午 3:00 4:30 試卷滿分： 110 分第 卷（選擇題共 48 分）一、選擇題：本大題共 12 小題，每小題 4 分，共 48 分其中 1 8 是單項選擇題； 9 12是多項選擇題，全部選對的得 4 分，選對但不全的得 2 分，有選錯的得 0 分1下列說法正確的是a 物體做受迫振動時，驅動力頻率越高，受迫振動的物體振幅越大b醫生利用超聲波探測病人血管中血液的流速應用了多普勒效應c兩列波發生干涉，振動加強區質點的位移總比振動減弱區質點的位移大d一列波通過小孔發生了衍射，波源頻率

2、越大，觀察到的衍射現象越明顯2 鋁質薄平板的上方和下方分別有垂直于紙面的勻強磁場 （圖中未畫出） ， 一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的 a 點沿圖示方向射出，夾角 = 30，從 c 點穿過鋁板后到達鋁板上的d 點， 粒子的運動軌跡如圖所示。 粒子從 a 運動到 c 的時間等于從 c 運動到 d 的時間。粒子穿越鋁板時速度方向不變，粒子電荷量不變，重力不計。則鋁板上方與下方的磁感應強度大小之比為a 5 b 1 c 22 d 0. 2 3如圖所示， a、 b 是兩個完全相同的燈泡， d 是理想二極管， l 是帶鐵芯的線圈，其直流電阻忽略不計。下列說法正確的是a s 閉合瞬間， a 先亮b s 閉合瞬間

3、， a、 b 同時亮c s 斷開瞬間， b 逐漸熄滅d s 斷開瞬間， a 閃亮一下，然后逐漸熄滅4如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環形電流同軸平行放置，甲的圓心為 o1，乙的圓心為o2，在兩環圓心的連線上有 a、 b、 c 三點，其中 ao1=o1b=bo2=o2c，此時 a 點的磁感應強度大小為 b1， b 點的磁感應強度大小為 b2。 當把環形電流乙撤去后，c 點的磁感應強度大小為a 2 1b b b 12 2bbc 21 2bb d 13b5空間有 a 和 b 兩點， a 點處有一做簡諧振動的波源。當空間充滿甲介質時， a 處波源的振動經過 0.5s 傳到 b 點，此后 a、 b 兩點的

4、振動方向始終相反。當空間充滿乙介質時，a 處波源的振動經 0.6s 傳到 b 點，此后 a、 b 兩點的振動方向始終相同。則該波在甲、乙兩種介質中的傳播速度之比和該波源做簡諧振動的最小可能頻率分別為a 6: 5， 5hz b 6: 5， 10hz c 5: 6， 5hz d 5: 6， 10hz 6如圖所示，長為 3a、 阻值為 3r/2 的金屬桿可繞過 o 點的水平軸在豎直平面內轉動， o n m s a b d l a c d 鋁板2 m n h a i l 在 o 點正下方固定一半徑為 a、總電阻為 r 的金屬圓環，圓環內有方向垂直于環面的勻強磁場，磁感應強度大小為 b。當金屬桿由水平位

5、置轉到豎直位置時，其角速度為 ，且金屬桿與金屬環接觸良好，則此時金屬桿與圓環的接觸點 m、 n 之間的電壓為a 4ba 2 b 4ba 2/5 c 16ba 2/5 d 2ba 27 邊長為 l 的正方形線圈 a， 通有逆時針方向的恒定電流 i， 用兩根輕質絕緣細線靜止地懸掛在水平長直導線 mn 的正下方 h 處，如圖所示。當導線 mn 中無電流時，兩細繩中張力均為 t；當通過 mn 的電流為 i 1 時，兩細繩中張力均減為 t （ 0 1） ；而當通過 mn 的電流為 i2 時， 細繩中張力恰好為零。 已知長直通電導線周圍磁場的磁感應強度 b 與到導線的距離 r 成反比（即 ib kr ，

6、k 為常數） 。由此可知， mn 中的電流方向和電流大小之比 i1: i2 分別為a 向左， 1+ b向右， 1+c向左， 1- d向右， 1- 8如圖所示，三條平行虛線位于紙面內，中間虛線兩側有方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度等大反向菱形閉合導線框 abcd 位于紙面內且對角線 ac 與虛線垂直，磁場寬度與對角線 ac 長均為 d， 現使線框沿 ac 方向勻速穿過磁場， 以逆時針方向為感應電流的正方向，則從 c 點進入磁場到 a 點離開磁場的過程中，線框中電流 i 隨時間 t 的變化關系正確的是a b c d 9如圖所示， l1 和 l2 是高壓輸電的兩條輸 電線，現要通過互感器測量 l

7、1 和 l2 之間的電壓和 流過 l2 的電流。下列四種電路連接正確的是10 圖 1 是一列沿 x 軸傳播的簡諧橫波在 t=0.4s 時刻的波形圖。 若 d 位置的質點比 a 位置的質點晚 0.6s 起振，圖 2 表示位置在 a、 d 之間的某質點 p 的振動圖象，且圖 1、圖 2 的計時起點相同。則a該波沿 x 軸負方向傳播b該波的周期為 0.8s c質點 p 位于 b、 c 之間d質點 p 位于 a、 b 之間a l1l2v b l1l2a l1l2c v l 1l 2d a x/mo a c d b y/cmt/s y/cm o圖 2 圖 1 3 11如圖所示，勁度系數為 k 的輕質彈簧

8、上端懸掛在天花板上，下端連接一個質量為 m 的物體 a， a 下面用細線懸掛一質量為 m 的物體 b，此時系統處于靜止狀態。現剪斷細線使 b 自由下落，當物體 a 向上運動第一次到達最高點時，彈簧對 a 的拉力大小恰好等于 mg，此時 b 尚 未 落地且速度為 v，則a物體 a 的質量 m=2mb a 與彈簧組成的系統振動周期為 4v/gc a 運動到最高點時加速度為 gd a 從最低點運動到最高點的過程中彈簧彈性勢能的減少量為 m2g2/km m a b 4 圖丙a o u 2 u 1 a b m q p n b 12如圖， mnpq 是一個足夠長的處于豎直平面內固定的金屬框架，框架的寬度為

9、 l，電阻忽略不計。 ab 是一根質量為 m，電阻為 r 的導體棒，能緊貼框架無摩擦下滑，整個框架處于垂直紙面向里、磁感應強度為 b 的勻強磁場中。導體棒 ab 由靜止開始下落至達到最大速度所用時間為 t，下落高度為 h。 g 為重力加速度。則導體棒 ab 在下落過程中a最大加速度為 gb最大速度小于 2h/tc瞬時熱功率可能大于2 22 2m g rb ld由靜止開始下落至達到最大速度所用時間 t 大于 2 2mrb l第 卷（非選擇題共 62 分）二、實驗題：本大題共 2 小題，共 14 分把答案填寫在答題卡題中的橫線上13 （ 6 分）在 “ 探究單擺周期與擺長關系 ” 的實驗中，下列做

10、法正確的是 _。a應選擇伸縮性小、盡量長些的細線做擺線b用刻度尺測出細線的長度并記為擺長 lc在小偏角下讓單擺從靜止開始擺動d當單擺經過平衡位置時開始計時，測量一次全振動的時間作為單擺的周期 te分析實驗數據，若認為周期與擺長的關系為 t2 l，則可作 t2 l 圖象；如果圖象是一條直線，則關系 t2 l 成立14 （ 8 分）某同學準備利用下列器材測量干電池的電動勢和內電阻a待測干電池兩節，每節電池電動勢約為 1.5 v ，內阻約幾歐姆b直流電壓表 v1、 v 2，量程均為 3 v ，內阻約為 3 k c定值電阻 r0 未知d滑動變阻器 r，最大阻值為 rme導線和開關（ 1）根據如圖甲所示

11、的實物連接圖，在圖乙方框中畫出相應的電路圖。（ 2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻 r0，方法是先把滑動變阻器 r 調到最大阻值 rm，再閉合開關，電壓表 v 1和 v 2 的讀數分別為 u10、 u20， 則 r0=_（用 u10、u20、 rm 表示）（ 3） 實驗中移動滑動變阻器觸頭， 讀出電壓表 v 1 和 v 2 的多組圖甲 圖乙v 2v 1 rr05 數據 u 1、 u2，描繪出 u 1 u2 圖象如圖丙所示，圖中直線斜率為 k，與橫軸的截距為 a，則兩節干電池的總電動勢 e=_，總內阻 r=_（用 k、 a、 r0 表示） 。三、本大題共 4 小題，共 48 分解答應寫出

12、必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位15 （ 10 分）如圖所示，一列簡諧橫波向 +x 方向傳播，波的周期 t=4s，振幅 a=6cm。 x 軸上有相距 x=7m 的 p、 q 兩質點，當 p 質點的位移為 3cm 時， q 質點的位移為零，且向 -y 方向運動。求此簡諧橫波的所有可能波速。16 （ 12 分）如圖所示，光滑的長直金屬桿上套兩個小金屬環 a 和 b， a 和 b 與形狀為一個完整正弦曲線的剛性金屬導線焊接， 導線的其余部分未與桿接觸， 且 a 和 b 始終與金屬桿接觸良好。桿電阻不計，導線電阻為 r， a

13、、 b 間距離為 2l，正弦曲線頂部和底部到桿距離都為 d。有界勻強磁場區域的寬度為 l，磁場方向垂直于導線所在平面向里，磁感應強度大小為 b。導線在外力 f 作用下沿桿以恒定的速度 v 向右運動， t=0 時刻導線從磁場左邊界上的 o 點進入磁場，導線從左邊界進入磁場直到全部離開磁場的過程中（ 1） 若規定金屬桿中通過的電流 i 從 a 到 b 為正方向， 寫出電流 i 隨時間 t 的變化關系，并畫出 i - t 圖象；（ 2）求上述過程中外力 f 所做的功。17 （ 12 分）在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框 abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻

14、加速直線運動，穿過磁感應強度為 b 的有界勻強磁場， 磁場區域的寬度大于線框邊長， 如圖甲所示。 測得線框中產生的感應電流 i 的大小和運動時間 t 的變化關系如圖乙所示。（ 1）若圖乙中 t1： t2： t3=2： 2： 1，求線框邊長與磁場寬度的比值；（ 2）若測得 bc 邊剛進入磁場時線框的速度為 v， b、 c 兩點間電壓為 u，求 t1（已知）時間內，線框中的平均感應電動勢大小。b a o b l 2l d v a b c d 甲 乙 t1 t2 t3i t o p q x/m x oy/cm 6 18 （ 14 分） 如圖所示， oac 的三個頂點的坐標分別為 o（ 0， 0） 、

15、 a（ l， 0） 、 c（ 0， 3 l） ，在 oac 區域內存在垂直于 xoy 平面向里的勻強磁場在 t=0 時刻，從三角形的 oa邊各處有質量均為 m、 電荷量均為 q 的帶正電粒子射入磁場， 所有粒子射入磁場時相同速度且均沿 y 軸正向，已知在 t=t0 時刻從 oc 邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于 y軸不計粒子的重力和粒子間的相互作用。（ 1）求磁場的磁感應強度 b 的大小；（ 2）若從 oa 邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從 oc 邊上的同一點 p（圖中未標出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間 t1、 t2 之間應滿足的關系；（ 3） 從 oc 邊上的同一點 p 射

16、出磁場的兩個粒子經過 p 點的時間間隔與 p 點位置有關，若該時間間隔的最大值為 043 t ，求粒子進入磁場時的速度大小。a c o x y v 7 武漢二中 2015 2016 學年上學期高二年級期末考試物理參考答案13 ace （ 6 分） （漏選得 3 分，錯選得 0 分）14 （ 1）如圖所示（ 2 分）（ 2） 20 1010mu u ru（ 2 分）（ 3） 1kak （ 2 分） ； 01rk （ 2 分）15 （ 10 分）若 p 質點運動方向向上，則1 1 7( )2 12 12x n n ，1212 7xn （ 3 分）波速 12 21(12 7) (12 7)xvt n

17、 t n m/s （ n=0、 1、 2、 3） （ 2 分）若 p 質點運動方向向下，則1 11( )12 12x n n ，1212 11xn （ 3 分）波速 12 21(12 11) (12 11)xvt n t n m/s （ n=0、 1、 2、 3） （ 2 分）16 （ 12 分）（ 1）當 0 ltv 時， sinbdv vi tr l （ 1 分）當 2l ltv v 時，2 sinbdv vi tr l （ 1 分）當 2 3l ltv v 時， sinbdv vi tr l （ 1 分）i- t 圖象如圖所示。 （ 3 分）（ 2）由能量守恒可得：此過程中外力 f 做的

18、功等于回路產生的焦耳熱。根據有效值的定義，有：2 22 22 2 3( ) ( )2 2fbdv l bdv l b d lvw r rv v rr r （ 6 分）17 （ 12 分）（ 1）設線框邊長為 l，磁場寬度為 d，線框運動的加速度為 a，令 t3=t，則 t1= t2=2t，根據 i- t 圖和運動學公式可得：題號 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 rev 2 v1 r0 s it3lv2lvlvbdvr2bdvr8 2( ) (2 )d l l a t （ 2 分）(3 )2 2l l ta tt t （ 2 分）解得： 718ld （ 2 分）（ 2） bc 邊剛進入磁場時產生的感應電動勢 e blv ，則34u blv ，所以，43ulbv （ 2 分）根據法拉第電磁感應定律，有21blet t （ 2 分）聯立解得：221169uebv t（ 2 分）18 （ 14 分）（ 1）在 t=t0 時刻從 oc 邊射出磁場的粒子在磁場中運動了四分之一周期，則0 4tt ，又 2 mt