湖北黄冈中学2010--2011学年度高二上学期期末考试 物理试题

如图1所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置。那么下列说法中正确的是(    )
　　

有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如图2所示（悬点和小钉未被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为(    )
　　

一个质点做简谐运动的图象如图3所示，下述说法中不正确的是（    ）

一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图4所示。现令磁感应强度B随时间t变化，先按图5所示的oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E３分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则(    )

如图6所示，A和B是电阻均为R的电灯，L是自感系数较大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同。再闭合S2，待电路稳定后将S1断开。下列说法中正确的是(    )

如图7(甲)所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。 现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图7（乙）中的(    )
　　

如图8所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R1 、R2 、R3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是 (    )
　　

如图9所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法，其中正确的是(    )
　　

如图10所示，空间中有一静电场，在　　 轴上场强E随位置　　 的变化规律为　　 其中k为大于0的常数，单位为V/m2，　　 的单位为m．有一带正电的试探电荷在　　 处由静止释放．若不考虑其它力的作用．则试探电荷(    )
　　

（1）某同学用单摆来测量本地区的重力加速度。实验桌上有木、塑料及钢三种小球，该同学应选______球；实验中计时的起始位置应从_________开始. 该同学测出50次全振动的时间如图11所示，则该单摆的周期为________.
（2）实验后他发现测出的重力加速度值总是偏大，其原因可能是（  ）
A．实验室处在高山上，离海平面太高
B．单摆所用的摆球太重
C．测出n次全振动的时间为t，误作为（n+1）次全振动的时间进行计算
D．以摆球直径与摆线长之和作为摆长来计算 
　　                                                                                                                  

在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图12所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是(              )（填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”）。
②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至(
)档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5　　 ”）,再将(        )(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是(        )、(       ) 、(        )。

如图13中实线是一简谐波在t=0时的波形图，虚线是该波在t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期T>0.5s，试求：
　　
（1）该波的传播速度;
（2）若波沿x轴负方向传播，求它的频率.

如图14所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m．在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T．一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m处速度达到稳定．求：
　　
（1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？
（2）从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多大？通过R的电量是多大？

有一台单相交流发电机（不计内阻）内部如图15所示，匀强磁场磁感强度B=0.25T，匝数为n=100匝的矩形线圈，绕转轴OO′垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动1500转。用这台发电机供给一个学校照明用电，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏. 若要保证全部电灯正常发光。求：
　　
（1）从线圈平面经过图示位置时开始记时，写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
（2）升压变压器的匝数比为多少；

如图16所示，在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为　　 的带电微粒在此区域恰好做速度大小为　　 的匀速圆周运动。（重力加速度为　　 ）
　　
（1）求此区域内电场强度的大小和方向；
（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成　　 的角，如图所示。则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
（3）在（2）问中微粒运动到P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动过程中距地面的最大高度是多少?

如图17所示，一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动，最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力。求：
　　
⑴小球从玻璃管b端滑出时速度的大小；
⑵从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中，外力F随时间t变化的关系；
⑶小球飞离磁场时速度的方向。