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2017最新高二物理下冊期末測試題及答案
引導(dǎo)語：迎接期末考試我們要腳踏實(shí)地，心無旁騖，珍惜分分秒秒。以下是百分網(wǎng)小編分享給大家的2017最新高二物理下冊期末測試題及答案，歡迎測試!
一、單項(xiàng)選擇題(本題共8個(gè)小題，每小題3分，共24分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)的字母標(biāo)號在答題卡相應(yīng)的位置涂黑。
1.下列現(xiàn)象中屬于光的干涉現(xiàn)象的是( )
A.雨后美麗的彩虹
B.對著日光燈從夾緊的兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋
C.陽光下肥皂膜上的彩色條紋
D.光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋
2.把一條形磁鐵插入同一個(gè)閉合線圈中，第一次是迅速的，第二次是緩慢的，兩次初、末位置均相同，則在兩次插入的過程中( )
A.磁通量變化率相同 B.磁通量變化量相同
C.產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同 D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同
3.有一個(gè)金屬絲圓環(huán)，圓面積為S，電阻為r，放在磁場中，讓磁感線垂直地穿過圓環(huán)所在平面.在△t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化為△B，通過金屬絲橫截面的電量q與下面哪個(gè)量的大小無關(guān)( )
A.時(shí)間△t B.圓面積S
C.金屬絲圓環(huán)電阻r D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變化△B
4.圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是( )
A.圖甲表示交流電，圖乙表示直流電
B.電壓的有效值都是311V
C.電壓的有效值圖甲大于圖乙
D.圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin100πt(V)
5.下列說法中正確的是( )
A.電荷在某處不受電場力作用，則該處電場強(qiáng)度一定為零
B.一小段通電導(dǎo)體在某處不受安培力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C.當(dāng)置于勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)體長度和電流大小一定時(shí)，導(dǎo)體所受的安培力大小也是一定的
D.在感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，長為L、電流為I的載流導(dǎo)體所受到的安培力的大小是 BIL
6.如圖描繪了兩個(gè)電阻的伏安曲線，由圖中可知，若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)接入電路中，則通過R1、R2的電流比是( )
A.1：2 B.3：1 C.6：1 D.1：6
7.一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置.某時(shí)刻的波形如圖甲所示，若再經(jīng)過 周期開始計(jì)時(shí)，則圖乙描述的是( )
A.a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B.b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
C.c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D.d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
8.如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，關(guān)于這四點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法不正確的是( )
A.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小
D.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
二、多項(xiàng)選擇題(本題包括4個(gè)小題，每小題4分，共16分)在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。
9.我們知道，在北半球地磁場的豎直分量向下.飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變.由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差.設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢為φ2.( )
A.若飛機(jī)從西向東飛，φ1比φ2高
B.若飛機(jī)從東向西飛，φ2比φ1高
C.若飛機(jī)從南向北飛，φ1比φ2高
D.若飛機(jī)從北向南飛，φ2比φ1高
10.如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說法正確的是( )
A.滑鍵P向b方向移動(dòng)，滑鍵Q不動(dòng)，電流表示數(shù)減小
B.滑鍵P不動(dòng)，滑鍵 Q上移，電流表示數(shù)不變
C.滑鍵P向b方向移動(dòng)、滑鍵Q不動(dòng)，電壓表示數(shù)減小
D.滑鍵P不動(dòng)，滑鍵Q上移，電壓表示數(shù)增大
11.振源0起振方向沿﹣y方向，從振源0起振時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)t=0.7s，x軸上0至6m范圍第一次出現(xiàn)圖示簡諧波，則( )
A.此波的周期一定是0.4s
B.此波的周期可能是
C.此列波的波速為 m/s
D.t=O.7s時(shí)，x軸上3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿﹣Y方向
12.如圖所示，一簇電場線的分布關(guān)于y軸對稱，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則( )
A.M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢低
B.O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差
C.一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做正功
三、填空題(每空2分，共26分)
13.如圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象.根據(jù)圖象可知該交變電流的電流有效值是 A，頻率是 Hz.
14.如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向?yàn)閤軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中，通過線圈的磁通量改變 Wb.
15.如圖所示為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長約為 m.(g取10m/s2)
16.如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為2m的小球，小球在豎直向下的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球帶 電(填“正”“負(fù)”)，小球所帶電荷量為 .
17.如圖所示為J0411多用電表示意圖.其中A、B、C為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用它測量一阻值約為1～3kΩ的電阻.他測量的操作步驟如下：
(1)調(diào)節(jié)可動(dòng)部件 ，使電表指針指向 .
(2)調(diào)節(jié)可調(diào)部件B，使它的尖端指向 位置.
(3)將紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔中，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可動(dòng)部件 ，使電表指針指向 位置.
(4)將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，進(jìn)行測量讀數(shù).
(5)換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時(shí)還必須重復(fù)步驟 ，才能進(jìn)行測量，若電表讀數(shù)如圖所示，則該待測電阻的阻值是 .
四、解答題(本題包括3個(gè)小題，共34分)解答需寫出必要的文字說明和重要的演算步驟。
18.如圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L=0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m=1kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量G=3N的物塊相連.已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，電源的電動(dòng)勢E=10V、內(nèi)阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì).要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值?(g取10m/s2)
19.一條長直光導(dǎo)纖維的長度l=15km，內(nèi)芯的折射率n=1.6，在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C=60°.一細(xì)束光從左端面中點(diǎn)射入芯層，試求：
(1)為使射入的光在芯層與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角θ=?
(2)若從左端射入的光能夠不損失地傳送到右端，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長和最短各為多少?
(真空中光速c=3.0×108m/s;取sin37°=0.60，cos37°=0.80.結(jié)果取2位有效數(shù)字.)
20.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，導(dǎo)軌寬度L=0.40m.電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2)
求：
(1)金屬棒的質(zhì)量m;
(2)在導(dǎo)體棒下落2.70m內(nèi)，回路中產(chǎn)生的熱量Q.
參考答案與試題解析
一、單項(xiàng)選擇題(本題共8個(gè)小題，每小題3分，共24分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)的字母標(biāo)號在答題卡相應(yīng)的位置涂黑。
1.下列現(xiàn)象中屬于光的干涉現(xiàn)象的是( )
A.雨后美麗的彩虹
B.對著日光燈從夾緊的兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋
C.陽光下肥皂膜上的彩色條紋
D.光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋
【考點(diǎn)】光的干涉.
【分析】干涉是頻率相同的兩列波相遇時(shí)相互加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象.
【解答】解：A、雨后天邊出現(xiàn)彩虹是光的色散，A錯(cuò)誤;
B、透過單縫觀察日光燈看到的條紋是單縫衍射現(xiàn)象.故B錯(cuò)誤.
C、油膜上的彩色條紋是油膜上下兩個(gè)表面反射回的光發(fā)生干涉形成的，叫薄膜干涉.故C正確.
D、太陽光通過玻璃三棱鏡后形成彩色光帶是由于折射引起的.故D錯(cuò)誤.
故選：C.
【點(diǎn)評】物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用是考查的重點(diǎn)，在平時(shí)學(xué)習(xí)中要注意多積累.
2.把一條形磁鐵插入同一個(gè)閉合線圈中，第一次是迅速的，第二次是緩慢的，兩次初、末位置均相同，則在兩次插入的過程中( )
A.磁通量變化率相同 B.磁通量變化量相同
C.產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同 D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同
【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律.
【分析】根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析有無感應(yīng)電流產(chǎn)生.再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大小.再由q=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值.
【解答】解：A、當(dāng)條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流.條形磁鐵第一次迅速插入線圈時(shí)，磁通量增加快;條形磁鐵第二次緩慢插入線圈時(shí)，磁通量增加慢，磁通量變化率不同，但磁通量變化量相同.故A錯(cuò)誤，B正確;
C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第一次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大，再歐姆定律可知第一次感應(yīng)電流大，故C錯(cuò)誤;D錯(cuò)誤;
故選：B
【點(diǎn)評】本題考查對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和應(yīng)用能力.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，首先前提條件電路要閉合.磁通量的變化率與感應(yīng)電動(dòng)勢有關(guān)，感應(yīng)電流的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢大小有關(guān)，而通過橫截面的電荷量卻與通過線圈的磁通量變化及電阻阻值有關(guān).
3.有一個(gè)金屬絲圓環(huán)，圓面積為S，電阻為r，放在磁場中，讓磁感線垂直地穿過圓環(huán)所在平面.在△t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化為△B，通過金屬絲橫截面的電量q與下面哪個(gè)量的大小無關(guān)( )
A.時(shí)間△t B.圓面積S
C.金屬絲圓環(huán)電阻r D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變化△B
【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律;閉合電路的歐姆定律.
【分析】本題的關(guān)鍵是明確通過導(dǎo)體橫截面電量公式q=It中的電流應(yīng)是平均電流，再根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律聯(lián)立得出電量的表達(dá)式，然后討論即可.
【解答】解：圓環(huán)中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小為： =S
圓環(huán)中的平均電流為： =
通過金屬絲橫截面的電量為：q=
聯(lián)立以上各式解得：q=
可見，電量q與時(shí)間△t無關(guān)，與圓面積S、金屬絲圓環(huán)電阻r及磁感應(yīng)強(qiáng)度變化△B有關(guān)，本題選擇無關(guān)的，所以應(yīng)選A.
故選：A.
【點(diǎn)評】求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來求，用公式q=It求電量時(shí)，電流強(qiáng)度I應(yīng)是電流的平均值.
4.圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是( )
A.圖甲表示交流電，圖乙表示直流電
B.電壓的有效值都是311V
C.電壓的有效值圖甲大于圖乙
D.圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin100πt(V)
【考點(diǎn)】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率.
【分析】解本題時(shí)應(yīng)該掌握：交流電和直流電的定義，直流電是指電流方向不發(fā)生變化的電流;
理解并會(huì)求交流電的有效值，U= ，只適用于正余弦交流電;
【解答】解：A、由于兩圖中表示的電流方向都隨時(shí)間變化，因此都為交流電，故A錯(cuò)誤;
B、兩種電壓的最大值是311V，有效值要小于311V，故B錯(cuò)誤;
C、由于對應(yīng)相同時(shí)刻，圖甲電壓比圖乙電壓大，根據(jù)有效值的定義可知，圖甲有效值要比圖乙有效值大，故C正確;
D、從圖甲可知，Em=311V，ω= =100πrad/s，所以圖1電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=311sin100πt V，故D錯(cuò)誤;
故選：C.
【點(diǎn)評】本題比較全面的涉及了關(guān)于交流電的物理知識(shí)，重點(diǎn)是交流電的描述和對于有效值的理解.
5.下列說法中正確的是( )
A.電荷在某處不受電場力作用，則該處電場強(qiáng)度一定為零
B.一小段通電導(dǎo)體在某處不受安培力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C.當(dāng)置于勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)體長度和電流大小一定時(shí)，導(dǎo)體所受的安培力大小也是一定的
D.在感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，長為L、電流為I的載流導(dǎo)體所受到的安培力的大小是 BIL
【考點(diǎn)】安培力;電場強(qiáng)度;磁感應(yīng)強(qiáng)度.
【分析】B⊥L，根據(jù)安培力的公式F=BIL，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B，注意公式B= 是采用比值法定義的，磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與F，Il等因素?zé)o關(guān)，是由磁場本身決定的.
【解答】解：A、電場的基本性質(zhì)就是對放入其中的電荷有力的作用，如果電荷在某處不受電場力作用，則說明該處沒有電場或者疊加電場的合場強(qiáng)為零，即該處電場強(qiáng)度一定為零.A正確;
B、一小段通電導(dǎo)體在某處不受安培力作用，可能是導(dǎo)體與磁場方向平行，即該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)置于勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)體長度和電流大小一定時(shí)，導(dǎo)體所受的安培力大小F=BILsinθ，即安培力大小海域?qū)w與磁場所成夾角有關(guān)，故C錯(cuò)誤;
D、在感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，長為L、電流為I的載流導(dǎo)體所受到的安培力的大小是F=BILsinθ，故D錯(cuò)誤;
故選：A.
【點(diǎn)評】本題考查了對磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式：B= 的理解和應(yīng)用，屬于簡單基礎(chǔ)題目，平時(shí)訓(xùn)練不可忽視要加強(qiáng)練習(xí).
6.如圖描繪了兩個(gè)電阻的伏安曲線，由圖中可知，若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)接入電路中，則通過R1、R2的電流比是( )
A.1：2 B.3：1 C.6：1 D.1：6
【考點(diǎn)】歐姆定律.
【分析】由圖象可求得兩電阻的比值，再由并聯(lián)電路的規(guī)律可知兩電阻電壓相等，則由歐姆定律可求得電流之比.
【解答】解：由圖可知，R1= =2Ω;R2= Ω;
兩電阻并聯(lián)后，電壓相等，則由歐姆定律可知：I= ;故電流與電阻成反比;
故電流之比I1：I2=R2;R1= ：2=1：6.;
故選：D.
【點(diǎn)評】本題考查伏安特性曲線以及歐姆定律的應(yīng)用，要注意在U﹣I圖象中圖象的斜率表示電阻的阻值.
7.一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置.某時(shí)刻的波形如圖甲所示，若再經(jīng)過 周期開始計(jì)時(shí)，則圖乙描述的是( )
A.a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B.b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
C.c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D.d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
【考點(diǎn)】簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象.
【分析】先由波的傳播方向判斷各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，并分析經(jīng)過 周期后各點(diǎn)的振動(dòng)方向.與振動(dòng)圖象計(jì)時(shí)起點(diǎn)的情況進(jìn)行對比，選擇相符的圖象.
【解答】解：由乙圖知t=0時(shí)刻，即開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，且速度向下.
A、此時(shí)a處于波峰，過 周期后經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，與振動(dòng)圖象計(jì)時(shí)起點(diǎn)的情況不符.故A錯(cuò)誤.
B、此時(shí)b經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，過 周期后在波谷，與振動(dòng)圖象計(jì)時(shí)起點(diǎn)的情況相符.故B錯(cuò)誤.
C、此時(shí)c在波谷，過 周期后經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，與振動(dòng)圖象計(jì)時(shí)起點(diǎn)的情況相符.故C正確.
D、此時(shí)d經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，過 周期后在波峰，與振動(dòng)圖象計(jì)時(shí)起點(diǎn)的情況不符.故D錯(cuò)誤.
故選：C.
【點(diǎn)評】本題屬于波的圖象問題，先判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間的關(guān)系，再分析波動(dòng)形成的過程.
8.如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，關(guān)于這四點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法不正確的是( )
A.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小
D.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.
【分析】該題考察了磁場的疊加問題.用右手定則首先確定通電直導(dǎo)線在abcd四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向，利用矢量的疊加分析疊加后磁場大小變化和方向，從而判斷各選項(xiàng).
【解答】解：根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖
根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁場情況如圖
顯然，b點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等;a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩點(diǎn)之差的絕對值，最小;c電磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和，最大;
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：B.
【點(diǎn)評】磁感應(yīng)強(qiáng)度既有大小，又有方向，是矢量.它的合成遵循矢量合成的平行四邊形法則.
二、多項(xiàng)選擇題(本題包括4個(gè)小題，每小題4分，共16分)在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。
9.我們知道，在北半球地磁場的豎直分量向下.飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變.由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差.設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢為φ2.( )
A.若飛機(jī)從西向東飛，φ1比φ2高
B.若飛機(jī)從東向西飛，φ2比φ1高
C.若飛機(jī)從南向北飛，φ1比φ2高
D.若飛機(jī)從北向南飛，φ2比φ1高
【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢.
【分析】由于地磁場的存在，當(dāng)飛機(jī)在北半球水平飛行時(shí)，兩機(jī)翼的兩端點(diǎn)之間會(huì)有一定的電勢差，相當(dāng)于金屬棒在切割磁感線一樣.由右手定則可判定電勢的高低.
【解答】解：當(dāng)飛機(jī)在北半球飛行時(shí)，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向下，由于感應(yīng)電動(dòng)勢的方向與感應(yīng)電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢，由右手定則可判知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機(jī)的左方機(jī)翼電勢高，右方機(jī)翼電勢低，即總有ϕ1比ϕ2高.
故BD錯(cuò)誤，AC正確.
故選：AC
【點(diǎn)評】本題要了解地磁場的分布情況，掌握右手定則.對于機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)，類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢，而電源內(nèi)部的電流方向則是由負(fù)極流向正極的.
10.如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說法正確的是( )
A.滑鍵P向b方向移動(dòng)，滑鍵Q不動(dòng)，電流表示數(shù)減小
B.滑鍵P不動(dòng)，滑鍵 Q上移，電流表示數(shù)不變
C.滑鍵P向b方向移動(dòng)、滑鍵Q不動(dòng)，電壓表示數(shù)減小
D.滑鍵P不動(dòng)，滑鍵Q上移，電壓表示數(shù)增大
【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理.
【分析】和閉合電路中的動(dòng)態(tài)分析類似，可以根據(jù)Q的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據(jù)電壓不變，來分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況.
【解答】解：A、當(dāng)Q不動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值不變，當(dāng)P向上移動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的輸出的電壓減少，副線圈的電流減小，所以電流表示數(shù)減小，A正確.
B、滑鍵P不動(dòng)，輸出電壓不變，滑鍵 Q上移，電阻變化，電流表示數(shù)變化，所以B錯(cuò)誤.
C、滑鍵P向b方向移動(dòng)，輸出電壓減小，滑鍵Q不動(dòng)，電阻不變，電壓表示數(shù)減小，所以C正確.
D、當(dāng)P不動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的輸出的電壓不變，電壓表測的是輸出電壓，示數(shù)不變，所以D錯(cuò)誤.
故選：AC.
【點(diǎn)評】電路的動(dòng)態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法.
11.振源0起振方向沿﹣y方向，從振源0起振時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)t=0.7s，x軸上0至6m范圍第一次出現(xiàn)圖示簡諧波，則( )
A.此波的周期一定是0.4s
B.此波的周期可能是
C.此列波的波速為 m/s
D.t=O.7s時(shí)，x軸上3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿﹣Y方向
【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系;橫波的圖象.
【分析】振源0起振方向沿﹣y方向，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿﹣y方向.該題的波形圖不全，首先要補(bǔ)全波形圖，可知在0.7s的時(shí)間內(nèi)，波向右傳播了7m，由此可得知波速的大小;利用波長、波速和周期之間的關(guān)系可求出周期.
【解答】解：
A、B、C、據(jù)題：振源0起振方向沿﹣y方向，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿﹣y方向，可知0至6m范圍第一次出現(xiàn)圖示簡諧波時(shí)，x=6m處并不是波的最前列，在x=6m處質(zhì)點(diǎn)的右邊還有 個(gè)波長的波形圖，即波傳播到x=7m處，所以波速為 v= = m/s=10m/s.
由圖知，波長為 λ=4m，則周期為 T= = s=0.4s，故A正確，B、C錯(cuò)誤.
D、簡諧波向右傳播，根據(jù)波形的平移法可知，t=O.7s時(shí)，x軸上3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿﹣y方向，故D正確.
故選：AD.
【點(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵是抓住波的基本特點(diǎn)：介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同，確定出圖示時(shí)刻全部波形，能熟練根據(jù)平移法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.要注意本題是特殊值問題，并不是多解問題.
12.如圖所示，一簇電場線的分布關(guān)于y軸對稱，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則( )
A.M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢低
B.O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差
C.一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做正功
【考點(diǎn)】電勢能;電勢.
【分析】根據(jù)電場線的方向判斷電勢高低.由公式U=Ed分析O、M間的電勢差與N、O間的電勢差的關(guān)系.O點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)的電勢，根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大，判斷電勢能的大小.根據(jù)電勢能的變化，判斷電場力做功的正負(fù).
【解答】解：
A、根據(jù)順著電場線的方向電勢降低可知，M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢低.故A正確.
B、O、M間的場強(qiáng)小于N、O間的場強(qiáng)，OM=NO，由公式U=Ed分析得知，O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差.故B正確.
C、由圖可得到，O點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)的電勢，根據(jù)推論：正電荷在電勢高處電勢能大，則正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢能大于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能.故C錯(cuò)誤.
D、M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢低，則負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能大，所以將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)時(shí)，電勢能減小，電場力將正功.故D正確.
故選ABD
【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵要根據(jù)電場線方向判斷出電勢的高低，利用推論分析電勢能的變化，判斷電場力做功的正負(fù).
三、填空題(每空2分，共26分)
13.如圖是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象.根據(jù)圖象可知該交變電流的電流有效值是 A，頻率是 5 Hz.
【考點(diǎn)】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率.
【分析】由交流電的圖象的縱坐標(biāo)的最大值讀出電流的最大值，讀出周期，求出頻率.
【解答】解：根據(jù)圖象可知該交流電的電流最大值是Im=10A，有效值為 =5 ，周期T=0.2s，則頻率為f= =5Hz
故答案為： ，5.
【點(diǎn)評】根據(jù)交流電i﹣t圖象讀出交流電的最大值、周期及任意時(shí)刻電流的大小是基本能力.比較簡單.
14.如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向?yàn)閤軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中，通過線圈的磁通量改變 3.46×10﹣2 Wb.
【考點(diǎn)】磁通量.
【分析】勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈平面跟磁場方向相互平行時(shí)，通過線圈的磁通量Φ=0，根據(jù)此公式求解磁通量.當(dāng)線圈平面與磁場不垂直時(shí)，可根據(jù)公式Φ=BScosα，α是線圈平面與磁場方向的夾角，進(jìn)行計(jì)算.
【解答】解：由題圖示實(shí)線位置中，線圈平面跟磁場方向平行，通過線圈的磁通量 Φ1=0.
在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°時(shí)，磁通量為：
Φ2=BSsin60°=0.1×0.4× Wb=3.46×10﹣2Wb
則通過線圈的磁通量改變量為：
△Φ=Φ2﹣Φ1=3.46×10﹣2Wb
故答案為：3.46×10﹣2
【點(diǎn)評】本題的關(guān)鍵是掌握勻強(qiáng)磁場中穿過線圈的磁通量公式Φ=BScosα，知道α是線圈平面與磁場方向的夾角，并能正確運(yùn)用.
15.如圖所示為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長約為 1 m.(g取10m/s2)
【考點(diǎn)】產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用.
【分析】根據(jù)共振曲線讀出單擺的固有頻率和共振時(shí)的振幅，從而得知單擺的故有周期，利用單擺的周期公式即可求得單擺的擺長.
【解答】解：由圖可以看出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為f=0.5Hz時(shí)，振幅最大，發(fā)生共振，所以此單擺的固有頻率為0.5Hz，固有周期為：T=2s.
由單擺的周期公式T=2 得：L= = =1m
故答案為：1
【點(diǎn)評】物體發(fā)生共振的條件是驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，振幅最大，產(chǎn)生共振;解答該題要會(huì)分析共振曲線，知道固有頻率發(fā)生變化時(shí)，共振曲線的變化情況.
16.如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為2m的小球，小球在豎直向下的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球帶 負(fù) 電(填“正”“負(fù)”)，小球所帶電荷量為 .
【考點(diǎn)】電場強(qiáng)度;向心力.
【分析】小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場力相平衡，由拉力提供向心力，根據(jù)平衡方程，即可求解電量大小.
【解答】解：由題意可知，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此重力與電場力相平衡，由繩子拉力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
因電場線豎直向下，而電場力豎直向上，則小球帶負(fù)電;
根據(jù)平衡方程，則有：2mg=qE，
解得：
故答案為：負(fù); .
【點(diǎn)評】對于圓周運(yùn)動(dòng)的問題，往往與平衡方程，結(jié)合受力分析相綜合起來進(jìn)行考查，同時(shí)涉及到電場力的表達(dá)式，注意只由繩子拉力提供向心力是解題的突破口.
17.如圖所示為J0411多用電表示意圖.其中A、B、C為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用它測量一阻值約為1～3kΩ的電阻.他測量的操作步驟如下：
(1)調(diào)節(jié)可動(dòng)部件 A ，使電表指針指向 左邊零刻度線處 .
(2)調(diào)節(jié)可調(diào)部件B，使它的尖端指向 ×100擋 位置.
(3)將紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔中，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可動(dòng)部件 C ，使電表指針指向 右邊最大刻度處 位置.
(4)將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，進(jìn)行測量讀數(shù).
(5)換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時(shí)還必須重復(fù)步驟 (3) ，才能進(jìn)行測量，若電表讀數(shù)如圖所示，則該待測電阻的阻值是 22kΩ .
【考點(diǎn)】用多用電表測電阻.
【分析】多用電表測量電阻時(shí)，先進(jìn)行機(jī)械校零，需將選擇開關(guān)旋到毆姆檔某一位置，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，毆姆調(diào)零后，測量電阻讀出示數(shù).注意示數(shù)是由刻度值與倍率的乘積.
【解答】解：(1)多用電表的使用首先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零：調(diào)節(jié)可調(diào)部件A，使電表指針停在表盤左邊的零刻度的位置;
(2)測阻值為1～3kΩ的電阻，為使指針指在中央刻度附近，選擇×100Ω擋位.
(3)選檔后進(jìn)行歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆分別插入“+”、“﹣”插孔，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可調(diào)部件 C，使電表指針指向表盤右邊的歐姆擋零刻線位置.
(5)換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時(shí)還必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，即重復(fù)步驟(3)，由圖示可知，
歐姆表示數(shù)，即待測電阻阻值為：22×1000Ω=22000Ω=22kΩ.
故答案為：(1)A;左邊的零刻度線處;(2)×100Ω擋(3)C;右邊最大刻度處;(5)(3);22kΩ.
【點(diǎn)評】本題考查了歐姆表的使用，使用歐姆表測電阻時(shí)要選擇合適的擋位，使指針指針中央刻度線附近，歐姆表換擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù).
四、解答題(本題包括3個(gè)小題，共34分)解答需寫出必要的文字說明和重要的演算步驟。
18.如圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L=0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m=1kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量G=3N的物塊相連.已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，電源的電動(dòng)勢E=10V、內(nèi)阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì).要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值?(g取10m/s2)
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運(yùn)用;閉合電路的歐姆定律.
【分析】若要保持ab靜止不動(dòng)，受力必須平衡.由于M所受的最大靜摩擦力為0.2mg=2N，而M的重力為Mg=3N，要保持導(dǎo)體棒靜止，則安培力方向必須水平向左，則根據(jù)左手定則判斷電流的方向.分兩種情況研究：安培力大于Mg和安培力小于Mg進(jìn)行討論，根據(jù)平衡條件和安培力公式求出導(dǎo)體棒中電流的范圍，由歐姆定律求解電流的范圍.
【解答】解：依據(jù)物體的平衡條件可得，
ab棒恰不右滑時(shí)：
G﹣μmg﹣BI1L=0，
得I1=1A;
ab棒恰不左滑時(shí)：
G+μmg﹣BI2L=0，
得：I2=5A;
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
E=I1(R1+r)
E=I2(R2+r)
代入數(shù)據(jù)得：R1=9.9Ω，R2=1.9Ω;
所以R的取值范圍為：
1.9Ω≤R≤9.9Ω;
答：要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R的范圍是1.9Ω≤R≤9.9Ω.
【點(diǎn)評】此題是通電導(dǎo)體在磁場中平衡問題，要抓住靜摩擦力會(huì)外力的變化而變化，挖掘臨界條件進(jìn)行求解.
19.一條長直光導(dǎo)纖維的長度l=15km，內(nèi)芯的折射率n=1.6，在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C=60°.一細(xì)束光從左端面中點(diǎn)射入芯層，試求：
(1)為使射入的光在芯層與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角θ=?
(2)若從左端射入的光能夠不損失地傳送到右端，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長和最短各為多少?
(真空中光速c=3.0×108m/s;取sin37°=0.60，cos37°=0.80.結(jié)果取2位有效數(shù)字.)
【考點(diǎn)】光的折射定律.
【分析】(1)光在芯層與包層的界面恰好發(fā)生全反射時(shí)入射角等于臨界角C，根據(jù)幾何知識(shí)得到光在左端面的折射角θ，即可由折射定律求得光在左端面的入射角θ.
(2)當(dāng)光射向左端面的入射角為0°時(shí)，光傳輸?shù)臅r(shí)間最短;當(dāng)光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時(shí)，光傳輸?shù)臅r(shí)間最長，由n= 求解光在內(nèi)芯的傳播速度，由幾何關(guān)系求出光傳播的路程，即可求得時(shí)間.
【解答】解：(1)設(shè)光從端面射入時(shí)的入射角為θ，折射角為α，則α=90°﹣C=30°
由折射定律，有
則得 sinθ=nsinα=1.6sin30°=0.8
解得：θ=53°
(2)光在內(nèi)芯的傳播速度為 v= ;
當(dāng)光射向左端面的入射角為0°時(shí)，光傳輸?shù)臅r(shí)間最短，最短時(shí)間為：tmin= = = s=8.0×10﹣5s
當(dāng)光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時(shí)，光傳輸?shù)臅r(shí)間最長，此時(shí)光傳播的路程為
則最長時(shí)間為 tmax= = = = ≈9.2×10﹣5s
答：
(1)為使射入的光在芯層與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角θ=53°.
(2)若從左端射入的光能夠不損失地傳送到右端，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長和最短各為8.0×10﹣5s和9.2×10﹣5s.
【點(diǎn)評】本題考查對“光纖通信”原理的理解，利用全反射的條件求出入射角和折射角正弦，由數(shù)學(xué)知識(shí)求出光在光纖中通過的路程與L的關(guān)系，再所用的時(shí)間.關(guān)鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式.
20.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，導(dǎo)軌寬度L=0.40m.電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2)
求：
(1)金屬棒的質(zhì)量m;
(2)在導(dǎo)體棒下落2.70m內(nèi)，回路中產(chǎn)生的熱量Q.
【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢.
【分析】(1)由題意可知下落0.7m后棒做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)下降的高度和時(shí)間求出勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度，抓住重力和安培力平衡，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和閉合電路歐姆定律求出金屬棒的質(zhì)量.
(2)在下落的2.7m內(nèi)金屬棒重力勢能的減小量轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和整個(gè)回路(即電阻R)產(chǎn)生的熱量，根據(jù)能量守恒定律求出電阻R上產(chǎn)生的熱量.
【解答】解：(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢為E，回路中的電流為I，金屬棒受到的安培力為F.則
E=BLv
I=
F=BIL=mg
聯(lián)合解得：m= = .
(2)棒在下滑過程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳熱，根據(jù)能量守恒得，
mgh2= mv2+Q
導(dǎo)入數(shù)據(jù)解得Q=0.58J.
答：(1)金屬棒的質(zhì)量m為0.04kg.(2)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.58J.
【點(diǎn)評】本題綜合考查了法拉第電磁感應(yīng)定律和切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢公式，知道金屬棒在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合共點(diǎn)力平衡和能量守恒定律、閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解.
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