1、四川省成都市彭州市2014-2015学年高二下学期期中物理试卷一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，共6小题，共18分）1（3分）关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）A有机械波必有振动B有机械振动必有波C离波源远的质点振动较慢D波源停止振动时，介质中的波立即停止传播2（3分）如图所示，下列说法正确的是（）A只要有磁铁就一定有电流B若磁铁向上运动，则a、b两点电势高低是abC若磁铁向下运动，则电阻中电流的方向时从b到aD若磁铁向下运动，则a、b两点电势高低是ab3（3分）作简谐运动物体，在每次通过同一位置时，振幅、势能、动能、速度、加速度、位移、回复力七个量中，总是相同的量是（
2、）A速度、位移与回复力B加速度与位移、势能与动能、振幅C速度、回复力和加速度D回复力、动能、速度、加速度、振幅4（3分）如图所示为置于成都地区的某单摆的共振曲线，则（）A该单摆做受迫振动的周期一定等于2sB该单摆的摆长约为1mC单摆做简谐运动时的回复力一定不等于合外力D单摆悬挂在静止的电梯中自由振动时，若电梯突然自由下落，则单摆必相对于电梯静止5（3分）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除变阻器R以外其余电阻均不计在原线圈c、d两端加u1=220sin100t（V）的交变电压则（）A若单刀双掷开关接b，则电压表示数为
3、22VB若将单刀双掷开关由a拨向b，cd端输入的功率变小C若将单刀双掷开关由a拨向b，则两电流表的示数均变小D若单刀双掷开关接a，将滑动变阻器触片P向上移时，电压表示数保持不变6（3分）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（）ABCD二、不定项选择题（每小题4分，共6个小题，共24分每小题有一个或多个正确选项，选对不全得2份，错选或不选
4、不得分）7（4分）一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示下列说法正确的是（）A由波形图可知该波的波长B由波形图可知该波的周期C经周期后质点P运动到Q点D经周期后质点R的速度变为零8（4分）如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（）A开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮B开关S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮C断开开关S的瞬间，A、B灯同时熄灭D断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭9（4分）下列各图中交流电的有效值为的图是（）ABCD10（4分）某变电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线
5、的电阻为R现若用变压器将电压升高到220kV送电，下面选项正确的是（）A因I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍B因I=，所以输电线上的电流减为原来的C因P=，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的11（4分）一列简谐波某时刻的波形图如图（甲）所示，从该时刻开始计时，横波上A质点的振动图象如图（乙）所示，则（）A图（甲）中B质点的振动方程是y=l0sinB这列波沿x轴正方向传播C这列波的波速是20 m/sD从该时刻起经0.6 s，A质点通过的路程是12 m12（4分）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，
6、上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g下列选项正确的是（）AP=3mgvsinBP=2mgvsinC当导体棒速度达到时加速度大小为sinD在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功三、填空题（每空2分共14分）13（8分）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，摆球的密度应选得些（填“大”或“小”），如果已知摆球直径为2.00c
7、m，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是m如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是s，单摆的摆动周期是s14（2分）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是（）A摆球质量过大B单摆振动时振幅较小C测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径D测量周期时，把n个全振动误认为（n+1）个全振动，使周期偏小15（4分）在演示简谐运动图象的沙摆实验中，使木板沿直线OO做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，ABCD均为直线OO上的点，测出=16cm，=48cm，摆长为90cm，摆角小于5，则该沙摆
8、的周期为s，木板的加速度大小约为 m/s2（g取10m/s2）（结果保留二位有效数字）四、计算题（要求写出必要的步骤和文字说明共44分）16（13分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=T，边长L=10cm的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r=1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度=2rad/s，外电路中的电阻R=4，求：（1）感应电动势的最大值（2）由图示位置转过60时的瞬时感应电动势（3）交流电压表的示数（4）线圈转动一周产生的总热量（5）在周期内通过电阻R的电荷量为多少？17（13分）一列横波沿x轴方向传播，在t1=0时刻的波形图如图中实线所示，在t2=1s时刻的波形如图中的虚
9、线所示，求：（1）该波的波速是多少？（2）若该波的波速是25cm/s，则波向什么方向传播？18（18分）如图所示，质量为M=20g的导体棒ab，垂直放在相距为l=0.1m的平行光滑金属轨道上导轨平面与水平面的夹角为=30，并处于磁感应强度大小为B=2T、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d=10cm的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻（1）调节Rx=R=1，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v（2）若金属棒从静止开始至匀速运动的某一时刻，下落的高度为2m，求这一过程中电阻R上产生的热量（3）改变Rx，待棒沿导轨
10、再次匀速下滑后，将质量为m=1g、带电量为+q=103C的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx四川省成都市彭州市2014-2015学年高二下学期期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，共6小题，共18分）1（3分）关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）A有机械波必有振动B有机械振动必有波C离波源远的质点振动较慢D波源停止振动时，介质中的波立即停止传播考点：波的形成和传播 分析：机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系解答：解：A、机械波是机械振动在介质中传
11、播的过程，所以有机械波必有机械振动故A正确B、有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要传播振动的介质故B错误C、介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同故C错误D、波源停振时，由于惯性，介质中各质点还要振动一会儿，不会立即停止故D错误故选：A点评：机械波产生的条件要有振源与介质，两者缺一不可振源振动的速度与波的速度大小、方向有本质的区别，要善于鉴别2（3分）如图所示，下列说法正确的是（）A只要有磁铁就一定有电流B若磁铁向上运动，则a、b两点电势高低是abC若磁铁向下运动，则电阻中电流的方向时从b到aD若磁铁向下运动，则a、b两点电势高低是ab考点：楞次定律 分
12、析：当磁铁向下或向上运动时，穿过线圈的磁通量增大或减小，根据楞次定律分析感应电流方向解答：解：A、只有磁铁相对线圈运动，导致穿过线圈的磁通量变化，才一定有电流故A错误B、当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，流过电阻的电流是由a经R到b，则ab故B错误CD、当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，流过电阻的电流是由b经R到a，即ab故C正确，D错误；故选：C点评：楞次定律判断感应电流的方向往往按“三步走”：1、明确原磁场方向及磁通量的变化情况2、根据楞次定律确定感应电流的磁场方向3、由安培定则判断感应电流方向，同时注意电源内部电流方向由负极流向正极3（3分）作简谐
13、运动物体，在每次通过同一位置时，振幅、势能、动能、速度、加速度、位移、回复力七个量中，总是相同的量是（）A速度、位移与回复力B加速度与位移、势能与动能、振幅C速度、回复力和加速度D回复力、动能、速度、加速度、振幅考点：简谐运动的回复力和能量 专题：简谐运动专题分析：简谐运动（1）定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动（2）简谐运动的特征动力学特征：F=kx运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化（注意v、a的变化趋势相反）能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变解答：解：简谐运动具有对称性和周期性，振幅不变；经过同一位置时势能相同，由于机械能守恒，故经
14、过同一位置时动能也相同；经过同一位置时速度有两个可能的方向，不一定相同；经过同一位置时，位移相同，回复力F=kx相同，加速度a=也相同；故ACD错误，B正确；故选：B点评：本题关键是简谐运动具有对称性和周期性，注意经过同一位置时速度有两个可能的方向，明确矢量相同要求大小和方向全部相同4（3分）如图所示为置于成都地区的某单摆的共振曲线，则（）A该单摆做受迫振动的周期一定等于2sB该单摆的摆长约为1mC单摆做简谐运动时的回复力一定不等于合外力D单摆悬挂在静止的电梯中自由振动时，若电梯突然自由下落，则单摆必相对于电梯静止考点：产生共振的条件及其应用 分析：当驱动力频率等于单摆的固有频率时，产生共振现
15、象由单摆的共振曲线可知，当驱动力频率为0.5Hz时单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率即为0.5Hz，固有周期为T=2s，根据单摆的周期公式求出摆长解答：解：A、受迫振动的频率等于驱动力的频率；单摆做受迫振动的周期等于驱动力的周期，不一定等于2s故A错误；B、由单摆的共振曲线可知，当驱动力频率为0.5Hz时单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率即为0.5Hz，固有周期为T=2s，摆长，故B正确；C、单摆做简谐运动时的回复力在最大位移处等于合外力故C错误；D、单摆悬挂在静止的电梯中自由振动时，若电梯突然自由下落，则单摆可能相对于电梯静止，也可能相对于电梯做匀速圆周运动故D错误；故选：B点评：受迫振
16、动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象5（3分）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除变阻器R以外其余电阻均不计在原线圈c、d两端加u1=220sin100t（V）的交变电压则（）A若单刀双掷开关接b，则电压表示数为22VB若将单刀双掷开关由a拨向b，cd端输入的功率变小C若将单刀双掷开关由a拨向b，则两电流表的示数均变小D若单刀双掷开关接a，将滑动变阻器触片P向上移时，电压表示数保持不变考点：变压器的构造和原理 专题：交流电专题分析：变压器的特点：匝数与电压成正比，与电流成反比
17、，输入功率等于输出功率，结合欧姆定律分析解答：解：A、当单刀双掷开关与b连接时，匝数之比为5：1，原线圈两端有效值为220V，所以副线圈电压有效值为44V，故A错误；B、若单刀双掷开关接a，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电阻增大，电压不变，电流减小，功率减小；故B错误；C、当单刀双掷开关由a扳向b时，匝数之比为5：1，输出电压增大，电压表和电流表的示数均变大，故C错误；D、若单刀双掷开关接a，只将滑动变阻器触片P向上移时，变压器匝数之比不变；故电压表示数保持不变；故D正确；故选：D点评：做好本题要理解变压器中心抽头的作用：改变了匝数之比，从而改变了电压之比，也改变了两表的示数6（3分）如图，
18、一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（）ABCD考点：楞次定律 专题：电磁感应与图像结合分析：感应电流沿顺时针方向，由安培定则判断出感应电流磁场方向；然后由楞次定律判断出原磁场如何变化，直线电流如何变化；由楞次定律判断导线框受到合力的方向解答：解：线框中感应电流沿顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场垂直于纸面向里；由楞次定律可得：如果原
19、磁场增强时，原磁场方向应垂直于纸面向外，由安培定则可知，导线电流方向应该向下，为负的，且电流越来越大；由楞次定律可知：如果原磁场方向垂直于纸面向里，则原磁场减弱，直线电流变小，由安培定则可知，直线电流应竖直向上，是正的；A、由图示可知，直线电流按A所示变化，感应电流始终沿顺时针方向，由楞次定律可知，在i大于零时，为阻碍磁通量的减小，线框受到的合力水平向左，在i小于零时，为阻碍磁通量的增加，线框受到的合力水平向右，故A正确；B、图示电流不能使线框中的感应电流始终沿顺时针方向，故B错误；C、图示电流使线框中的感应电流沿顺时针方向，但线框在水平方向受到的合力始终水平向左，故C错误；D、图示电流使线框
20、中产生的感应电流沿逆时针方向，故D错误；故选：A点评：正确理解楞次定律中“阻碍”的含义是正确解题的关键，熟练应用楞次定律、安培定则即可正确解题二、不定项选择题（每小题4分，共6个小题，共24分每小题有一个或多个正确选项，选对不全得2份，错选或不选不得分）7（4分）一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示下列说法正确的是（）A由波形图可知该波的波长B由波形图可知该波的周期C经周期后质点P运动到Q点D经周期后质点R的速度变为零考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象 分析：相邻两个波峰或波谷之间的距离等于波长波动图象反映介质中质点在空间的分布情况，不能读出周期机械波传播时，介质中质点不向前
21、迁移图示时刻质元R处于平衡位置向下振动，经周期后到达波谷，速度变为零解答：解：A、相邻两个波峰或波谷之间的距离等于波长，由波形图可知该波的波长=4cm故A正确B、波动图象反映介质中质点在空间的分布情况，不能读出周期如知道波速，可求出周期故B错误C、简谐横波沿x轴正方向传播，质元P上下振动，并不向前移动故C错误D、简谐横波沿x轴正方向传播，则可判断出图示时刻质元R向下振动，经周期后到达波谷，速度变为零故D正确故选：AD点评：本题考查对波动图象的理解能力由波动图象可读出波长、振幅，根据波的传播方向可判断质点的振动方向8（4分）如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的
22、带铁芯的线圈，则（）A开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮B开关S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮C断开开关S的瞬间，A、B灯同时熄灭D断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭考点：自感现象和自感系数 分析：开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两灯的两端，两灯同时发光由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，随后A灯变暗，B灯变亮断开开关K的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭解答：解：A、开关K闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，B灯逐渐增大，则A灯变暗，B灯变亮，故A错误B正确
23、；C、断开开关K的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确故选：BD点评：对于自感线圈，当电流变化时产生自感电动势，相当于电源，当电路稳定时，相当于导线，将所并联的电路短路9（4分）下列各图中交流电的有效值为的图是（）ABCD考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系 专题：交流电专题分析：求有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值解答：解：AC、AC均为正弦式交流电，交流电的有效值均为；B、根据（）2R =I2RT得
24、，交流电的有效值I=故B正确；D、由电流的热效应可知，（Im）2R=I2RT；解得：I=；故D错误；故选：B点评：求交流电的有效值，往往根据电流的热效应，由有效值的定义求解10（4分）某变电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R现若用变压器将电压升高到220kV送电，下面选项正确的是（）A因I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍B因I=，所以输电线上的电流减为原来的C因P=，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的考点：远距离输电；交流的峰值、有效值以及它们的关系 专题：交流电专题分析：根据P=UI，结合输送电压的
25、变化求出输电线上电流的变化根据P损=I2R求出损失功率的变化解答：解：A、根据P=UI得，I=输送功率一定，输送电压变为原来的20倍，则输送电流变为原来的故A错误，B正确C、根据P损=I2R得，输送电流变为原来的则损失的功率变为原来的故C错误D、根据P损=I2R得，输送电流变为原来的要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的400倍，根据R=，直径变为原来的故D错误故选：B点评：解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道损失的功率P损=I2R11（4分）一列简谐波某时刻的波形图如图（甲）所示，从该时刻开始计时，横波上A质点的振动图象如图（乙）所示，则（）A图（甲）中B质点的振动方程是y
26、=l0sinB这列波沿x轴正方向传播C这列波的波速是20 m/sD从该时刻起经0.6 s，A质点通过的路程是12 m考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象 分析：从图甲得到质点A的振动情况，xt图象的斜率表示速度；从图乙得到波形平移情况和各个质点的振动图象解答：解：A、从图乙得到周期为 T=0.8s，振幅为 A=10cm；故图甲中B质点的振动方程是：y=Acost=10cos（t）（cm），故A错误；B、xt图象的斜率表示速度，从图乙得到图示时刻质点A向上运动；结合波形平移可知甲图中波形向左平移，故B错误；C、从图甲得到波长为16m，图乙得到周期为0.8s，故波速为：v=m/s=20m/s，
27、故C正确；D、从乙图可以看出，从该时刻起经0.6s，A质点通过的路程是：S=3A=30cm，故D错误；故选：C点评：本题关键是明确明确振动图象和波动图象的联系，通过波形平移判断振动和波形平移的关系12（4分）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g下列选项正确的是（）AP=3mgvsinBP=
28、2mgvsinC当导体棒速度达到时加速度大小为sinD在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律 专题：电磁感应功能问题分析：导体棒最终匀速运动受力平衡可求拉力F，由P=Fv可求功率，由牛顿第二定律求加速度，由能量守恒推断能之间的相互转化解答：解：AB、当导体棒以v匀速运动时受力平衡，则有：mgsin=BIl=，当导体棒以2v匀速运动时受力平衡，则有：F+mgsin=BIl=2，故有：F=mgsin，拉力的功率为：P=Fv=2mgvsin，故A错误，B正确；C、当导体棒速度达到时，由牛顿第二定律得：mgsin=
29、ma，解得：a=，故C正确；D、由能量守恒，当速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功，故D错误故选：AC点评：考查了电磁感应定律结合闭合电路的知识，注意平衡条件得应用，结合能量守恒进行解答，属于难题三、填空题（每空2分共14分）13（8分）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，摆球的密度应选得大些（填“大”或“小”），如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是0.8740m如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是75.2s，单摆的摆动周期是1.88s考点：用单摆测定重力加速度
30、专题：实验题；单摆问题分析：摆球尽量选择质量大些、体积小些的摆球振动稳定后；摆长等于线长加球的半径；由图示刻度尺读出其示数，然后求出摆长；秒表分针与秒针示数之和是秒表示数解答：解：为减小空气阻力对实验的影响，实验时应选择体积比较小质量比较大的球作为摆球，即选择密度较大的球做摆球由图1所示可知，摆球下端随对应刻度尺示数为88.40cm，单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，则单摆摆长为：88.401.00=87.40cm=0.8740m；由图2所示秒表可知，分针示数为1min=60s，秒针示数为15.2s，则秒表示数为60s+15.2s=75s，则单摆周期T=1.88s故答案为：大；0.8740；
31、75.2；1.88点评：本题考查了实验注意事项、刻度尺与秒表读数、求单摆摆长与周期问题；单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和14（2分）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是（）A摆球质量过大B单摆振动时振幅较小C测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径D测量周期时，把n个全振动误认为（n+1）个全振动，使周期偏小考点：用单摆测定重力加速度 专题：实验题；单摆问题分析：根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式g=，再分析g值偏大可能的原因解答：解：根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式g=，AB、从上面的表达式可得，重力加速度与小球的质量、摆的振幅都无关，故AB
32、错误；C、将摆线的长误为摆长，即测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小故C错误；D、单摆振动n次的时间t，单摆的周期T=，若误记做n+1次，则：T测=，即周期的测量值小于真实值，所以重力加速度的测量值偏大故D正确故选：D点评：明确根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式g=是解题的关键，明确产生误差的因素15（4分）在演示简谐运动图象的沙摆实验中，使木板沿直线OO做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，ABCD均为直线OO上的点，测出=16cm，=48cm，摆长为90cm，摆角小于5，则该沙摆的周期为1.9s，木板的加速度大小约为0.35 m/s2（g取10m
33、/s2）（结果保留二位有效数字）考点：单摆周期公式 专题：单摆问题分析：沙摆完成一次全振动的时间等于周期，根据单摆的周期公式T=2，求周期根据沙在木板上显示的曲线，A到C或B到D的时间等于沙摆的周期，AB、BC、CD间时间为，板做匀加速运动，由公式s=at2求加速度解答：解：沙摆完成一次全振动的时间等于周期，根据单摆的周期公式有： T=2 =23.14s1.9s；沙在木板上显示的曲线，A到C或B到D的时间等于沙摆的周期，AB、BC、CD间时间为t=板做匀加速运动，由公式s=at2得： a=m/s20.35m/s2故答案为：1.9，0.35点评：本题关键要抓住木板运动与沙摆运动的同时性，掌握单摆
34、的周期公式和匀加速运动的推论，并能求解加速度四、计算题（要求写出必要的步骤和文字说明共44分）16（13分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=T，边长L=10cm的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r=1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度=2rad/s，外电路中的电阻R=4，求：（1）感应电动势的最大值（2）由图示位置转过60时的瞬时感应电动势（3）交流电压表的示数（4）线圈转动一周产生的总热量（5）在周期内通过电阻R的电荷量为多少？考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系 专题：交流电专题分析：（1）由最大值表达式可求得最大值；（2）由瞬时表达式可求解由图示位置转过60时的瞬时感应
35、电动势（3）电压表的示数为有效值，求解R两端电压的有效值即可；（4）由焦耳定律可求得一周内产生的热量；（5）根据法拉第电磁感应定律求解平均电动势，再由电流的定义求解电量解答：解：（1）感应电动势的最大值为：Em=NBS=1000.122V2.82V（2）由图示位置转过60时的瞬时感应电动势为：e=Emcos 60=2.820.5V1.41V（3）交流电压表的示数为外电路电压的有效值，即为：U=R=4V=1.6V（4）s 线圈转动一周产生的总热量为：Q=（）2T2.5 J（5）平均电动势：=N电流：在周期内通过电阻R的电荷量为：q=即为：q=N的：q=0.141C答：（1）感应电动势的最大值2.
36、82V（2）由图示位置转过60时的瞬时感应电动势为1.41V（3）交流电压表的示数1.6V（4）线圈转动一周产生的总热量2.5J（5）在周期内通过电阻R的电荷量为0.141C点评：本题关键是要区分交流电的有效值、瞬时值、平均值和最大值的区别，知道电流表和电压表读数是有效值，计算热量用有效值，计算电量用平均值17（13分）一列横波沿x轴方向传播，在t1=0时刻的波形图如图中实线所示，在t2=1s时刻的波形如图中的虚线所示，求：（1）该波的波速是多少？（2）若该波的波速是25cm/s，则波向什么方向传播？考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象 分析：（1）由图可出：=4cm，分波向x正方向传播和
37、向x负方向传播两种情况结合时间求出周期，再根据v=求解波速；（2）根据x=vt求出1s内传播的距离，从而判断波沿什么方向传播解答：解：（1）由图可出：=4cm，如波向x正方向传播，则 （n=0，1，2，3）解得：（n=0，1，2，3）解得：（n=0，1，2，3）如波向x负方向传播则有：（n=0，1，2，3）（n=0，1，2，3）解得：（n=0，1，2，3）（2）若该波的波速是25cm/s，1s内传播的距离，所以波向x轴正方向传播 答：（1）若波向x正方向传播，则该波的波速是4n+1cm/s（n=0，1，2，3），若波向x负方向传播，则波速为4n+3cm/s（n=0，1，2，3）；（2）若该波的
38、波速是25cm/s，则波向x轴正方向传播点评：本波是典型的多解问题要注意波的周期性和双向性，运用波形的平移法进行分析和求解18（18分）如图所示，质量为M=20g的导体棒ab，垂直放在相距为l=0.1m的平行光滑金属轨道上导轨平面与水平面的夹角为=30，并处于磁感应强度大小为B=2T、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d=10cm的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻（1）调节Rx=R=1，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v（2）若金属棒从静止开始至匀速运动的某一时刻，下落的高度为2m，求这一过程中电阻R上产生
39、的热量（3）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m=1g、带电量为+q=103C的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化 分析：（1）棒匀速运动时，受力平衡由电磁感应定律求电动势E=BLv、闭合电路欧姆定律求电流I=，由导体棒受力平衡求通过棒的电流I及棒的速率v（2）根据焦耳定律求电阻器RX每秒内产生的电热（3）带电粒子匀速通过电容器，受力平衡，由平衡条件可得到板间求电压，结合闭合电路欧姆定律求解解答：解：（1）当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件Mgsin=BIl解得感应电动势E=Blv电流解得（2）Mgh=Mv
40、2+Q总解得Q总=0.15J所以QR=J（3）微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件棒沿导轨匀速，由平衡条件Mgsin=BI1l金属板间电压U=I1Rx解得=2答：（1）调节Rx=R=1，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，通过棒的电流I为0.5A，棒的速率v为5m/s（2）若金属棒从静止开始至匀速运动的某一时刻，下落的高度为2m，这一过程中电阻R上产生的热量为0.075J（3）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m=1g、带电量为+q=103C的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，此时的Rx为2点评：此题考查了电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，掌握平衡条件，注意粒子在复合场中做匀速运动，受力是平衡条件的，与速度选择器的原理相似