福建省莆田第八中学高二下学期期中考试物理试题-A4

这是一份福建省莆田第八中学高二下学期期中考试物理试题-A4，共11页。

2．电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器，可简化为如图的结构示意图，光滑水平导轨宽，在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，弹体总质量，电源能提供的稳定电流，不计感应电动势和其它任何阻力，让弹体从静止加速到，轨道长度至少需要（ ）
3．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将固定挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通有垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法正确的是（ ）
4．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是（ ）
5．如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间。下列说法正确的是（ ）
6．北半球海洋某处，地磁场水平分量，竖直分量，海水向北流动。海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距，如图所示， 与两极板相连的电压表可看作理想电压表示数为，则
7．如图所示，在平面直角坐标系Oxy的第一、二象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P（0，L）点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场。当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，不计粒子的重力，则（ ）
8．质量为、带电量为的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上，如图所示，整个装置处于磁感应强度为、垂直纸面向里的水平匀强磁场中．现给小球一个水平向右的初速度使其开始运动，不计空气阻力，则小球从开始到最终稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
9．如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c．则玻璃砖的折射率______；该单色光在玻璃砖中传播的时间t=______。

10．一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速，时P、M、Q三个质点的位置如图所示，则波的周期为______。时质点P振动沿y轴______（填“正”、“负”）方向，时质点M的位移为______。

11．如图为水流导光实验装置示意图。在透明塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入适量清水，水就从小孔中流出。用红色激光从瓶的另一侧水平射向小孔，从外界观察到光在水流中呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出。那么：光呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出，说明红光在水与空气的界面上发生了多次______（填“折射”“折射及反射”或“全反射”）；在瓶中水量减少的过程中，单位长度的水柱内，锯齿的数目将_______（填“增加”“减少”或“保持不变”）；若在同样的水流下分别用红光和绿光照射，若只有一种色光从水流的侧方射出，则该光的颜色是______（填“红光”或“绿光”）。
12．在“观察光的干涉现象”的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝，观察在光屏上出现的现象。
（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越大，屏上明暗相间的条纹间距___________（填“越大”或“越小”）；
（2）在该实验中，若所用激光的波长为，屏上P点距双缝和的路程差为，则P点出现的应是___________（填“亮条纹”或“暗条纹”）；
（3）在该实验中，已知双缝挡板与光屏间距为L，双缝相距d，第1条亮条纹中心到第10条亮条纹中心的距离为s，则激光的波长为___________。
13．某同学在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，
（1）用游标卡尺测小球的直径如图a所示，其值为________；用秒表记录了单摆全振动次所用的时间如图b所示，秒表读数为________s；
（2）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填下列选项前的序号）
A.测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于点，振动中出现松动，使摆线越摆越长
C.测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为了次全振动的时间，并由计算式求得周期
D.摆球的质量过大
（3）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆线长，测得了多组摆线长和对应的周期，并用这些数据作出图像如图甲所示，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度________（取，计算结果保留3位有效数字）。
（4）这位同学查阅资料得知，单摆在最大摆角较大时周期公式可近似表述为。为了用图像法验证单摆周期和最大摆角的关系，他测出摆长为的同一单摆在不同最大摆角时的周期，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。设图线延长后与横轴交点的横坐标为，则重力加速度的测量值________________（用题中所给字母、、表示）。
解答题
14．如图，水平放置的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为，匀强磁场的磁感强度大小为，方向与导轨平面夹角为，金属棒ab的质量为，放在导轨上且与导轨垂直，与导轨间的动摩擦因数为，电源电动势为，内阻为，定值电阻，其余部分电阻不计，，，重力加速度，当开关S闭合瞬间，求：
（1）通过金属棒ab的电流大小；
（2）画出金属棒ab的受力示意图（平面图）；
（3）金风棒ab的加速度大小。

15．CT技术是通过高能电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对人体进行扫描取得信息的，其原理如图所示：半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，水平放置的目标靶长为，靶左端点、右端点与磁场圆心的距离相等、竖直距离为。从阴极逸出的电子（初速度可忽略），经电场加速后瞄准圆心沿着水平方向进入磁场，经磁场偏转后恰好击中点。设电子质量为、电荷量为，电子枪的加速电压为，不考虑电子受到的重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小。
（2）仅通过调节匀强磁场的大小，可实现电子束在目标靶上从到的扫描，求的大小范围。
16．如图所示，在竖直面内有一直角坐标系xOy，y轴竖直。长度L=0.4m、倾角θ=53°的绝缘斜面下端固定在O点；x>0区域存在正交的匀强磁场与匀强电场（图中未画出），磁场的磁感应强度大小B=0.7T，方向垂直坐标平面向里，一质量m=0.15kg、电荷量q=0.5C的带正电滑块（视为质点）从斜面的顶端A点由静止沿斜面下滑，离开斜面后恰好做匀速圆周运动，从y轴上的C点（图中未画出）离开磁场。滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2。sin53°=0.8，cs53°=0.6。不计空气阻力，计算结果可用分式表示。
（1）求滑块通过O点时的速度大小v以及电场的电场强度大小E；
（2）求C点的位置坐标；
（3）若在滑块离开斜面后运动半周通过D点（图中未画出）时，立即将电场方向沿顺时针方向转过16°，电场强度增大且匀强电场充满全部空间，其他情况不变，求滑块从D点起到第二次通过y轴所用的时间t。

参考答案
233 5L3c
1 负 3
全反射 增加 红光
越小 亮条纹 ds9L
12.5 100.2 C 9.76 4π2lb2
14．（1）；（2） ；（3）
【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得
解得
（2）金属棒ab的受力示意图（平面图）如图

（3）对导体棒受力分析可知
开关S闭合后，对金属棒由牛顿第二定律，可得
联立解得
15．（1）；（2）
【详解】（1）如图所示
根据几何关系可得
由此可知电子在磁场中运动的轨迹半径为
电子在加速电场中加速，由动能定理有
由洛伦兹力充当向心力有
联立解得
（2）由由洛伦兹力充当向心力有
可知，磁感应强度越小，电子在磁场中做圆周运动的轨迹半径就越大，电子到达目标靶N的轨迹半径如图所示
根据几何关系可得
对应的磁感应强度大小为
则可知，磁场强度取最大值时电子恰好打在目标靶M点，当磁场强度取最小值时电子恰好打在目标靶N点，可得磁感应强度B的调节范围为
16．（1），；（2）C点坐标为（0， ）；（3）
【详解】（1）滑块的运动轨迹如图所示

设滑块在斜面上滑动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
解得
滑块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
因为滑块在磁场中做匀速圆周运动，所以滑块所受的重力与电场力平衡，有
解得，电场的电场强度大小为
（2）滑块受到的洛伦兹力提供向心力，有
解得
OC之间的距离为
C点坐标为（0， ）
（3）电场方向从竖直向上转过16°后，电场方向与速度方向的夹角为
滑块受到的电场力大小变为
计算可得
因此滑块从D点开始做匀速直线运动，设滑块第一次过y轴上的点为P，滑块从D点运动到P点的时间
解得
滑块进入第二象限后做类平抛运动，之后从Q点第二次通过y轴，等效重力加速度大小
经分析可知
解得
又
解得
一、单选题
A．充电线做受迫振动，
B．手机振动的频率越大，充电线抖动幅度越大
C．充电线上离手机充电口近的点先振动
D．同一手机，更换不同长度充电线，振动时的频率不同
A．12米
B．24米
C．36米
D．48米
A．弹簧长度将变长，N1> N2
B．弹簧长度将变短，N1> N2
C．弹簧长度将变长，N1< N2
D．弹簧长度将变短，N1< N2
A．粒子可能从B点射出
B．若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C．若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
二、多选题
A．图甲中，只有具有速度的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器
B．图乙中，、、三种粒子经加速电场射入磁场，在磁场中偏转半径最大
C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大
A．西侧极板电势高，东侧极板电势低
B．西侧极板电势低，东侧极板电势高
C．海水的流速大小为
D．海水的流速大小为
A．粒子一定带负电
B．粒子入射速率为
C．粒子在磁场运动的最短时间为
D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
A．不可能先减速后做匀速运动
B．最终稳定时的速度一定是
C．运动过程中克服摩擦力做的功可能是0
D．最终稳定时的速度可能是0
三、填空题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
B
C
AC
AD
CD
CD