河北衡水中学2008~2009学年度第二学期第二次调研考试

高二物理试卷

 

说明:本试卷共两卷,满分120分,答题时间110分钟。第I卷共16小题64分,用2B铅笔涂在答题卡上;第II卷共7题56分,用书写蓝、黑颜色的中性笔在答卷纸上作答。

I卷(16小题,共64分)

一、不定项选择。共16小题,每题4分,每小题有一个或多个正确选项,全部选对得4分,有漏选得2分,错选得0分。把正确选项涂在答题卡上。

1.如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×107kg、电荷量q=+2×103C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域则以下说法正确的(    )

  A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边

  B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边

  C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边

  D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边

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2.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是

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A.Ua<Ub<Uc<U     B.Ua<Ub<Ud<Uc                C.Ua=Ub<Uc=Ud        D.Ub<Ua<Ud<Uc

 

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3.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转.由此可以判断(  )

A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转

B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转

C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央

D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向

 

 

 

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4.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点de之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是(  )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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5.两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态,剪断细线后,导体棒运动过程中(  )

A.回路中有感应电动势

B.两根导体棒所受安培力的方向相同

C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒

D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒

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6.用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线,分别放在电阻可以忽略不计的光滑水平导轨AB、CD上,如图3-29所示,使导线与导轨保持垂直.设竖直方向的匀强磁场垂直于导轨平面,且充满导轨所在空间,然后用外力使导线向右做匀速直线运动,且每次外力消耗的功率均相同,(铜、铝、铁的电阻率依次为1.7×10−8 Ω.m 2.82×10−8Ω.m  1.0×10−7Ω.m)则  (     )

A.铜导线运动速度最大               

B.铁导线运动速度最大

C.三根导线上产生的感应电动势相同

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D.在相同的时间内,它们产生的热量相等
7.如图所示的电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,C是电容足够大的电容器,D1和D2是两个完全相同的灯泡,将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法正确的是:

A. K闭合瞬间,D1先亮,以后D1熄灭,D2 变亮

B. K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭

C. K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样

D. K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭

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8.下列所示的四个图中,能正确表示电流互感器工作的是哪个(      )

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A

B

C

D

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9.由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P,那么(  )

A. 若U一定,则P与S成反比          B. 若U一定,则P与S平方成反比

C. 若S一定,则P与U平方成反比      D. 若S一定,则P与U成反比

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10.某LC振荡电路中振荡电流波形如图所示,在图中这段时间内电路中电容器极板电量的正负,板间电场强度E磁场强度B变化情况:正确的是(设顺时针方向为电路中电流的正方向).(      )

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11.关于电磁场和电磁波,正确的叙述是(     )

A.变化的电场(或磁场)一定会在周围的空间产生磁场(或电场),但磁场(或电场)不一定也是变化的

B.变化的电场一定会在周围空间激发电磁波

C.电磁波的传播不需要媒质,在真空中传播速度等于光速

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D.振荡电路里电磁振荡的周期越大,向外发射电磁波的本领就越大

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12.如图所示,在圆筒中心放一平面镜,光点S1发出的一束细光射到镜面上,反射光在筒壁上呈现光斑S2,当镜面绕筒中轴线O以角速度ω匀速转动时,光点S1在镜里像S1光斑S2在平面镜的像S2,下列所叙述正确的是:(    )

A.S1角速度为2ω, S2角速度为0  B.S1角速度为2ω,S2角速度为4ω

C.S1角速度为ω,S2角速度为2ω    D.S1角速度为2ω,S2角速度为2ω

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13.如图所示,在一个折射率为的玻璃球内部,靠近边缘的一点S上有一点光源,可向球内各个方向发出光线,则球的外侧面被S直接照亮的部分占球面总面积的(     )

A.100%   B.75%   C.50%   D.25%

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14.许多光学现象在科学技术上得到了应用对以下的应用,解释错误的是 (      )

 A.光导纤维利用的是光的全反射现象

 B.光学镜头表面的增透膜应用的是光的干涉现象

 C.X光透视应用的是光的衍射现象

 D.利用三棱镜可以观察光的色散现象

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15.在下列关于双缝干涉实验的说法中,错误的有(      )

 A.用白光照射双缝在屏上出现的彩色条纹,是因为各种频率的色光传播速度不同造成的

 B.当把其中一条缝遮住后,在屏上出现的图样和遮前的图样完全一样

 C.在相同条件下,紫光的干涉条纹间距比红光宽

 D.用白光照射双缝,并在双缝中的一缝上附有红色滤光片,另一缝上附有蓝色滤光片,则屏上不会出现干涉图样

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16.某三棱镜的顶角θ=41°14′,折射率n如下表所示.一束白光以较大的入射角通过棱镜后,在光屏上形成从紫到红的彩色光带,如图所示.当入射角i逐渐减小到零的过程中,屏上彩色光带的变化情况是(sin41°14′=0.6592)(        )

A. 紫光最先消失,绿光最后消失                 

B. 紫光最先消失,红光最后消失

C. 紫光最先消失,蓝光最后消失                 

D. 紫光最先消失,黄光最后消失

白光

绿

n

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1.532

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1.528

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1.519

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1.517

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1.514

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1.512

 

第II卷 (非选择题  共56分)

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填空题:(每空2分,共8分;将正确答案填在答题纸上。)

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17.三位学生在测玻璃砖的折射率实验中

(1)      第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa'和bb'.因不慎碰动了玻璃砖,使它向aa'方向平移了一点(如图),以后的操作都正确无误,并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图,这样测出的折射率n的值将_______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(2)第二位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面,画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些(如图)以后的操作都正确无误,并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图,这样测出的折射率n的值将_______.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

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18.如右图所示,质量为,带电量为的微粒以速度与水平成45°进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动,则磁感应强度              ,当微粒到达图中点时,突然将电场方向变为竖直向上,此后微粒将作        运动。

 

 

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三、计算题:(要有必要的文字说明及作图,否则不得分。)

19.(8分)如图所示,ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面(OAB的中点),∠A=30°,则:

(1)平行光束以α=45°的入射角自AB边折射进入棱镜后,,请作出可能存在的典型光路图.(垂直于界面的反射光线不必画出)

(2)作图分析并计算要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α(如图所示)应满足什么条件?结果可用反三角函数表示。

 

 

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20.(10分)如图所示,线圈的面积1×102 cm2,共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中,以100/πHz的频率匀速转动,已知线圈电阻为1Ω,外接电阻为R1=18Ω,R2=18Ω那么:

(1)K合上后电压表的读数是多少?

(2)K合上后以图示位置为计时零点,写出电流的表达式。         

(3)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过电阻R1的电量。     

R1

 

 

R2

 

 

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21.(10分)有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?(g=10m/s2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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22.(10分)如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界.现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,且已知.试求:要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件.

           

 

 

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23.(12分)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。

(1)求导体棒所达到的恒定速度v2

(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?

(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?

(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。

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文本框: (b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二调物理答案

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1.D2.B3.B 4.B 5.AD 6.BD 7.A8.D9.AC10.CD11.AC12.A13.C14.C15.ABC16.D

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17. (1)不变(2)偏小18.mg/qv,匀速圆周运动。

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19.解: ⑴光线射向AB面的入射角i=45°,由折射定律有

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 ,解得  r=30°

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    设该透明物质的临界角为C,则 ,解得  C=45°

    光线射向AC面的入射角θ1=90°-r=60°>C,故发生全反射.

    而θ2=θ1,故反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如下图.

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⑵由几何关系可知,射向AC面的光线恰好发生全反射时r=15°,设此时,则有  ①    解得        ②

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α=180时入射角为90°,射向AC的光线,不会发生全反射,故要使射入O点的光线能从AC面射出,夹角α应满足              ③

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20.(1)50(2)20cos200t  (3)2.5×10-2C   (4)450w

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21. 解:设ρ为水的密度,ρ=1.0×103kg/m3. 电源端:P输出=Qρgh×50%=5×104w

输出电压U0=240V            线路损耗ΔP=I2R  

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 I=

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送电电压U=

升压变压比:n1∶n2=U0∶U=6∶125

输电线损失电压ΔU=IR=10×30V=300V   U1=U-ΔU=4700V   U2=220V

升压变压比:n3∶n4= U1∶U2=235∶11

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灯盏数N==470

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22.解:带电粒子在电场中做类平抛运动,设粒子进入磁场时的速度大小为v,速度方向与y轴的夹角为θ,如图所示,则:

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 (2分)    (2分)

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(2分)

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粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为:    (5分)

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要使带电粒子能穿越磁场区域,磁场的宽度应满足的条件为:  5分)

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即:

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23.(1)E=BL(v1v2),IE/RF=BIL=,速度恒定时有:

f,可得:v2v1-,

(2)fm=,

(3)P导体棒Fv2fP电路E2/R==,

(4)因为-fma,导体棒要做匀加速运动,必有v1v2为常数,设为Dv,a=,则-fma,可解得:a=。

 

 

 

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