2024荆州中学高二上学期期末考试物理含答案

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12.（1）95.2 9.450 （2）4π2(LA−LB)TB2−TA2 （3）等于 （4）AB
13.（1）1.75s （2）16cm （3）（0.3m，0）、（0.5m，0）、（0.7m，0）
【详解】（1）由图可知，两列波会在M点相遇。1分
两列波还需要传播的距离为
xPM=xQM=0.3m1分
对应时刻
t=1+xPMv=1.75s1分
（2）0~1.75s内，M点还没有开始振动，M点总共振动的时间为1s，即1T。 1分
两波源与M点的距离分别为：
∆S1=∆S2=0.7m 1分
由于波程差为零，且两列波振动步调相同，故M点为振动加强点，振幅为2A。1分
在剩余的1T内，质点M运动的路程为：
4×2A=16cm2分
（3）波程差为kλ (k=0,1,2…)的位置为振动加强点，故PQ之间振动加强点的坐标为：
（0.3m，0）、（0.5m，0）、（0.7m，0）4分（写对一个得1分，写全再得1分）
14.（1）BRv （2）2BRv3r （3）BRvr
【详解】（1）θ=90°时，导体棒MN全部接入电路，有效长度为2R，电阻为r。产生的感应电动势为：
E=B2Rv1分
a、b两点的电势差为：
Uab=E2=BRv2分
（2）θ=30°时，导体棒MN接入电路的有效长度为R，此时有效电阻为：
R2Rr=r2
产生的感应电动势为：
E=BRv2分
回路中的总电阻为：
R总=r2+r=3r21分
回路中的电流为：
I=ER总=2BRv3r2分
（3）导体棒MN接入电路的有效长度为：
2Rsinθ
有效电阻为：
2Rsinθ2Rr=rsinθ1分
产生的感应电动势为：
E=B2Rsinθv1分
产生的感应电流为：
I=ER总=2BRsinθvr+rsinθ=2BRvrsinθ1+sinθ2分
当sinθ=1时，上式取最大值，故感应电流的最大值为：
Imax=BRvr2分
15.（1）qE3g （2）3v2g+4πE9gB （3）E6
【详解】（1）在虚线右侧做圆周运动，有：
13qE=mg2分
故：
m=qE3g1分
（2）由（1）可知：
qE=3mg
故在虚线左侧竖直方向做初速度为0，加速度为2g的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动。
由D点速度方向与虚线的夹角为30°可知，D点合速度、水平方向、竖直方向的速度分别为：
vD=2v ; vx=v ; vy=3v1分
从A到D的运动时间为：
t1=3v2g2分
由几何关系得，从D到C所转圆心角为4π3，运动时间为：
t2=23T=4πm3qB=4πE9gB2分
故从A到C的总时间为：
t总=t1+t2=3v2g+4πE9gB1分
（3）AD之间竖直方向的距离为：
yAD=(3v)24g=3v24g1分
离开磁场时的位置相比D点沿竖直方向向下移动了粒子圆周运动的半径R，半径的大小为：
R=m2vqB=2Ev3gB=7v24g1分
故回到A点竖直方向上的位移为：
y=R−yAD=v2g1分
粒子再次回到左侧区域时，竖直方向只受重力，做初速度为3v，加速度为g的匀减速直线运动，设离开磁场后运动t时间回到A点，有：
y=3vt−12gt21分
解得
t=(3±1)vg1分
离开磁场至回到A点水平方向的位移：
x=xAD=vt1=3v22g1分
水平方向上做初速度为v，加速度为qE1m的匀加速直线运动，有：
x=vt+12qE1mt21分
解得：1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
A
D
A
C
C
CD
BD
ACD