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2017最新高二物理下冊期末測試題及答案
引導語：迎接期末考試我們要腳踏實地，心無旁騖，珍惜分分秒秒。以下是百分網小編分享給大家的2017最新高二物理下冊期末測試題及答案，歡迎測試!
一、單項選擇題(本題共8個小題，每小題3分，共24分)在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的，請將正確選項的字母標號在答題卡相應的位置涂黑。
1.下列現象中屬于光的干涉現象的是( )
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.光通過三棱鏡產生的彩色條紋
2.把一條形磁鐵插入同一個閉合線圈中，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.產生的感應電流相同 D.產生的感應電動勢相同
3.有一個金屬絲圓環(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時間內，磁感應強度的變化為△B，通過金屬絲橫截面的電量q與下面哪個量的大小無關( )
A.時間△t B.圓面積S
C.金屬絲圓環(huán)電阻r D.磁感應強度變化△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值表達式為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，則該處電場強度一定為零
B.一小段通電導體在某處不受安培力作用，則該處磁感應強度一定為零
C.當置于勻強磁場中的導體長度和電流大小一定時，導體所受的安培力大小也是一定的
D.在感應強度為B的勻強磁場中，長為L、電流為I的載流導體所受到的安培力的大小是 BIL
6.如圖描繪了兩個電阻的伏安曲線，由圖中可知，若將這兩個電阻并聯接入電路中，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為介質中沿波傳播方向上四個質點的平衡位置.某時刻的波形如圖甲所示，若再經過 周期開始計時，則圖乙描述的是( )
A.a處質點的振動圖象 B.b處質點的振動圖象
C.c處質點的振動圖象 D.d處質點的振動圖象
8.如圖所示，豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，關于這四點的磁感應強度，下列說法不正確的是( )
A.b、d兩點的磁感應強度大小相等
B.a、b兩點的磁感應強度大小相等
C.a點的磁感應強度最小
D.c點的磁感應強度最大
二、多項選擇題(本題包括4個小題，每小題4分，共16分)在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
9.我們知道，在北半球地磁場的豎直分量向下.飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變.由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差.設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處的電勢為φ2.( )
A.若飛機從西向東飛，φ1比φ2高
B.若飛機從東向西飛，φ2比φ1高
C.若飛機從南向北飛，φ1比φ2高
D.若飛機從北向南飛，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，滑鍵Q不動，電流表示數減小
B.滑鍵P不動，滑鍵 Q上移，電流表示數不變
C.滑鍵P向b方向移動、滑鍵Q不動，電壓表示數減小
D.滑鍵P不動，滑鍵Q上移，電壓表示數增大
11.振源0起振方向沿﹣y方向，從振源0起振時開始計時，經t=0.7s，x軸上0至6m范圍第一次出現圖示簡諧波，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，x軸上3m處的質點振動方向沿﹣Y方向
12.如圖所示，一簇電場線的分布關于y軸對稱，O是坐標原點，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圓周上的四個點，其中M、N在y軸上，Q點在x軸上，則( )
A.M點的電勢比P點的電勢低
B.O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差
C.一正電荷在O點時的電勢能小于在Q點時的電勢能
D.將一負電荷由M點移到P點，電場力做正功
三、填空題(每空2分，共26分)
13.如圖是一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象.根據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，勻強磁場的磁感應強度B=0.1T，方向為x軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉過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，用絕緣細線拴一個質量為2m的小球，小球在豎直向下的場強為E的勻強電場中的豎直平面內做勻速圓周運動，則小球帶 電(填“正”“負”)，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為三個可調節(jié)的部件.某同學在實驗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)調節(jié)可動部件 ，使電表指針指向 .
(2)調節(jié)可調部件B，使它的尖端指向 位置.
(3)將紅黑表筆分別插入正負插孔中，筆尖相互接觸，調節(jié)可動部件 ，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，進行測量讀數.
(5)換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時，應調節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時還必須重復步驟 ，才能進行測量，若電表讀數如圖所示，則該待測電阻的阻值是 .
四、解答題(本題包括3個小題，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，水平放置的兩導軌P、Q間的距離L=0.5m，垂直于導軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B=2T，垂直于導軌放置的ab棒的質量m=1kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G=3N的物塊相連.已知ab棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.2，電源的電動勢E=10V、內阻r=0.1Ω，導軌的電阻及ab棒的電阻均不計.要想ab棒處于靜止狀態(tài)，R應在哪個范圍內取值?(g取10m/s2)
19.一條長直光導纖維的長度l=15km，內芯的折射率n=1.6，在內芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C=60°.一細束光從左端面中點射入芯層，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，則光在光導纖維內傳輸的時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.結果取2位有效數字.)
20.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，一個磁感應強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，導軌寬度L=0.40m.電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上，導軌電阻不計，現使金屬棒ab由靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運動.(g=10m/s2)
求：
(1)金屬棒的質量m;
(2)在導體棒下落2.70m內，回路中產生的熱量Q.
參考答案與試題解析
一、單項選擇題(本題共8個小題，每小題3分，共24分)在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的，請將正確選項的字母標號在答題卡相應的位置涂黑。
1.下列現象中屬于光的干涉現象的是( )
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.光通過三棱鏡產生的彩色條紋
【考點】光的干涉.
【分析】干涉是頻率相同的兩列波相遇時相互加強或減弱的現象.
【解答】解：A、雨后天邊出現彩虹是光的色散，A錯誤;
B、透過單縫觀察日光燈看到的條紋是單縫衍射現象.故B錯誤.
C、油膜上的彩色條紋是油膜上下兩個表面反射回的光發(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錯誤.
故選：C.
【點評】物理知識在現實生活中的具體應用是考查的重點，在平時學習中要注意多積累.
2.把一條形磁鐵插入同一個閉合線圈中，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.產生的感應電流相同 D.產生的感應電動勢相同
【考點】法拉第電磁感應定律.
【分析】根據產生感應電流的條件分析有無感應電流產生.再根據法拉第電磁感應定律分析感應電動勢的大小，由歐姆定律分析感應電流的大小.再由q=It可確定導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、當條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過線圈的磁通量增加，產生感應電流.條形磁鐵第一次迅速插入線圈時，磁通量增加快;條形磁鐵第二次緩慢插入線圈時，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錯誤，B正確;
C、根據法拉第電磁感應定律第一次線圈中產生的感應電動勢大，再歐姆定律可知第一次感應電流大，故C錯誤;D錯誤;
故選：B
【點評】本題考查對電磁感應現象的理解和應用能力.感應電流產生的條件：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電動勢有關，感應電流的大小與感應電動勢大小有關，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.
3.有一個金屬絲圓環(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時間內，磁感應強度的變化為△B，通過金屬絲橫截面的電量q與下面哪個量的大小無關( )
A.時間△t B.圓面積S
C.金屬絲圓環(huán)電阻r D.磁感應強度變化△B
【考點】法拉第電磁感應定律;閉合電路的歐姆定律.
【分析】本題的關鍵是明確通過導體橫截面電量公式q=It中的電流應是平均電流，再根據閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應定律聯立得出電量的表達式，然后討論即可.
【解答】解：圓環(huán)中產生的平均感應電動勢大小為： =S
圓環(huán)中的平均電流為： =
通過金屬絲橫截面的電量為：q=
聯立以上各式解得：q=
可見，電量q與時間△t無關，與圓面積S、金屬絲圓環(huán)電阻r及磁感應強度變化△B有關，本題選擇無關的，所以應選A.
故選：A.
【點評】求解平均感應電動勢應根據法拉第電磁感應定律來求，用公式q=It求電量時，電流強度I應是電流的平均值.
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值表達式為u=220sin100πt(V)
【考點】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率.
【分析】解本題時應該掌握：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間變化，因此都為交流電，故A錯誤;
B、兩種電壓的最大值是311V，有效值要小于311V，故B錯誤;
C、由于對應相同時刻，圖甲電壓比圖乙電壓大，根據有效值的定義可知，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電壓的瞬時值表達式為u=311sin100πt V，故D錯誤;
故選：C.
【點評】本題比較全面的涉及了關于交流電的物理知識，重點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，則該處電場強度一定為零
B.一小段通電導體在某處不受安培力作用，則該處磁感應強度一定為零
C.當置于勻強磁場中的導體長度和電流大小一定時，導體所受的安培力大小也是一定的
D.在感應強度為B的勻強磁場中，長為L、電流為I的載流導體所受到的安培力的大小是 BIL
【考點】安培力;電場強度;磁感應強度.
【分析】B⊥L，根據安培力的公式F=BIL，求磁感應強度B，注意公式B= 是采用比值法定義的，磁場中某點磁感應強度的大小與F，Il等因素無關，是由磁場本身決定的.
【解答】解：A、電場的基本性質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為零，即該處電場強度一定為零.A正確;
B、一小段通電導體在某處不受安培力作用，可能是導體與磁場方向平行，即該處磁感應強度不一定為零，B錯誤;
C、當置于勻強磁場中的導體長度和電流大小一定時，導體所受的安培力大小F=BILsinθ，即安培力大小海域導體與磁場所成夾角有關，故C錯誤;
D、在感應強度為B的勻強磁場中，長為L、電流為I的載流導體所受到的安培力的大小是F=BILsinθ，故D錯誤;
故選：A.
【點評】本題考查了對磁感應強度定義式：B= 的理解和應用，屬于簡單基礎題目，平時訓練不可忽視要加強練習.
6.如圖描繪了兩個電阻的伏安曲線，由圖中可知，若將這兩個電阻并聯接入電路中，則通過R1、R2的電流比是( )
A.1：2 B.3：1 C.6：1 D.1：6
【考點】歐姆定律.
【分析】由圖象可求得兩電阻的比值，再由并聯電路的規(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.
【點評】本題考查伏安特性曲線以及歐姆定律的應用，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為介質中沿波傳播方向上四個質點的平衡位置.某時刻的波形如圖甲所示，若再經過 周期開始計時，則圖乙描述的是( )
A.a處質點的振動圖象 B.b處質點的振動圖象
C.c處質點的振動圖象 D.d處質點的振動圖象
【考點】簡諧運動的振動圖象.
【分析】先由波的傳播方向判斷各質點的振動方向，并分析經過 周期后各點的振動方向.與振動圖象計時起點的情況進行對比，選擇相符的圖象.
【解答】解：由乙圖知t=0時刻，即開始計時的時刻質點位于平衡位置，且速度向下.
A、此時a處于波峰，過 周期后經過平衡位置向上運動，與振動圖象計時起點的情況不符.故A錯誤.
B、此時b經過平衡位置向上運動，過 周期后在波谷，與振動圖象計時起點的情況相符.故B錯誤.
C、此時c在波谷，過 周期后經過平衡位置向下運動，與振動圖象計時起點的情況相符.故C正確.
D、此時d經過平衡位置向下運動，過 周期后在波峰，與振動圖象計時起點的情況不符.故D錯誤.
故選：C.
【點評】本題屬于波的圖象問題，先判斷質點的振動方向和波的傳播方向間的關系，再分析波動形成的過程.
8.如圖所示，豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，關于這四點的磁感應強度，下列說法不正確的是( )
A.b、d兩點的磁感應強度大小相等
B.a、b兩點的磁感應強度大小相等
C.a點的磁感應強度最小
D.c點的磁感應強度最大
【考點】通電直導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線在abcd四點產生的磁場的方向，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.
【解答】解：根據安培定則，直線電流的磁感應強度如圖
根據平行四邊形定則，a、b、c、d各個點的磁場情況如圖
顯然，b點與d點合磁感應強度大小相等;a點磁感應強度為兩點之差的絕對值，最小;c電磁感應強度等于兩個磁感應強度的代數和，最大;
本題選擇錯誤的，故選：B.
【點評】磁感應強度既有大小，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、多項選擇題(本題包括4個小題，每小題4分，共16分)在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
9.我們知道，在北半球地磁場的豎直分量向下.飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變.由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差.設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處的電勢為φ2.( )
A.若飛機從西向東飛，φ1比φ2高
B.若飛機從東向西飛，φ2比φ1高
C.若飛機從南向北飛，φ1比φ2高
D.若飛機從北向南飛，φ2比φ1高
【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢.
【分析】由于地磁場的存在，當飛機在北半球水平飛行時，兩機翼的兩端點之間會有一定的電勢差，相當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：當飛機在北半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向下，由于感應電動勢的方向與感應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，都是飛機的左方機翼電勢高，右方機翼電勢低，即總有ϕ1比ϕ2高.
故BD錯誤，AC正確.
故選：AC
【點評】本題要了解地磁場的分布情況，掌握右手定則.對于機翼的運動，類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會產生電動勢，而電源內部的電流方向則是由負極流向正極的.
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，滑鍵Q不動，電流表示數減小
B.滑鍵P不動，滑鍵 Q上移，電流表示數不變
C.滑鍵P向b方向移動、滑鍵Q不動，電壓表示數減小
D.滑鍵P不動，滑鍵Q上移，電壓表示數增大
【考點】變壓器的構造和原理.
【分析】和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據Q的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據電壓不變，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Q不動時，滑動變阻器的阻值不變，當P向上移動時，自耦變壓器的輸出的電壓減少，副線圈的電流減小，所以電流表示數減小，A正確.
B、滑鍵P不動，輸出電壓不變，滑鍵 Q上移，電阻變化，電流表示數變化，所以B錯誤.
C、滑鍵P向b方向移動，輸出電壓減小，滑鍵Q不動，電阻不變，電壓表示數減小，所以C正確.
D、當P不動時，自耦變壓器的輸出的電壓不變，電壓表測的是輸出電壓，示數不變，所以D錯誤.
故選：AC.
【點評】電路的動態(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起振時開始計時，經t=0.7s，x軸上0至6m范圍第一次出現圖示簡諧波，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，x軸上3m處的質點振動方向沿﹣Y方向
【考點】波長、頻率和波速的關系;橫波的圖象.
【分析】振源0起振方向沿﹣y方向，介質中各個質點的起振方向均沿﹣y方向.該題的波形圖不全，首先要補全波形圖，可知在0.7s的時間內，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系可求出周期.
【解答】解：
A、B、C、據題：振源0起振方向沿﹣y方向，介質中各個質點的起振方向均沿﹣y方向，可知0至6m范圍第一次出現圖示簡諧波時，x=6m處并不是波的最前列，在x=6m處質點的右邊還有 個波長的波形圖，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錯誤.
D、簡諧波向右傳播，根據波形的平移法可知，t=O.7s時，x軸上3m處的質點振動方向沿﹣y方向，故D正確.
故選：AD.
【點評】解答本題的關鍵是抓住波的基本特點：介質中各個質點的起振方向與波源起振方向相同，確定出圖示時刻全部波形，能熟練根據平移法判斷質點的振動方向.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于y軸對稱，O是坐標原點，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圓周上的四個點，其中M、N在y軸上，Q點在x軸上，則( )
A.M點的電勢比P點的電勢低
B.O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差
C.一正電荷在O點時的電勢能小于在Q點時的電勢能
D.將一負電荷由M點移到P點，電場力做正功
【考點】電勢能;電勢.
【分析】根據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間的電勢差的關系.O點的電勢高于Q點的電勢，根據正電荷在電勢高處電勢能大，判斷電勢能的大小.根據電勢能的變化，判斷電場力做功的正負.
【解答】解：
A、根據順著電場線的方向電勢降低可知，M點的電勢比P點的電勢低.故A正確.
B、O、M間的場強小于N、O間的場強，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點的電勢高于Q點的電勢，根據推論：正電荷在電勢高處電勢能大，則正電荷在O點時的電勢能大于在Q點時的電勢能.故C錯誤.
D、M點的電勢比P點的電勢低，則負電荷在M點的電勢能比在P點的電勢能大，所以將一負電荷由M點移到P點時，電勢能減小，電場力將正功.故D正確.
故選ABD
【點評】本題關鍵要根據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.
三、填空題(每空2分，共26分)
13.如圖是一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象.根據圖象可知該交變電流的電流有效值是 A，頻率是 5 Hz.
【考點】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.
【點評】根據交流電i﹣t圖象讀出交流電的最大值、周期及任意時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，勻強磁場的磁感應強度B=0.1T，方向為x軸正方向.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉過60°的過程中，通過線圈的磁通量改變 3.46×10﹣2 Wb.
【考點】磁通量.
【分析】勻強磁場中，當線圈平面跟磁場方向相互平行時，通過線圈的磁通量Φ=0，根據此公式求解磁通量.當線圈平面與磁場不垂直時，可根據公式Φ=BScosα，α是線圈平面與磁場方向的夾角，進行計算.
【解答】解：由題圖示實線位置中，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軸向下轉過60°時，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
【點評】本題的關鍵是掌握勻強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】產生共振的條件及其應用.
【分析】根據共振曲線讀出單擺的固有頻率和共振時的振幅，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，當驅動力的頻率為f=0.5Hz時，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
【點評】物體發(fā)生共振的條件是驅動力的頻率與物體的固有頻率相等時，振幅最大，產生共振;解答該題要會分析共振曲線，知道固有頻率發(fā)生變化時，共振曲線的變化情況.
16.如圖所示，用絕緣細線拴一個質量為2m的小球，小球在豎直向下的場強為E的勻強電場中的豎直平面內做勻速圓周運動，則小球帶 負 電(填“正”“負”)，小球所帶電荷量為 .
【考點】電場強度;向心力.
【分析】小球在豎直平面內做勻速圓周運動，則重力與電場力相平衡，由拉力提供向心力，根據平衡方程，即可求解電量大小.
【解答】解：由題意可知，小球在豎直平面內做勻速圓周運動，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動，
因電場線豎直向下，而電場力豎直向上，則小球帶負電;
根據平衡方程，則有：2mg=qE，
解得：
故答案為：負; .
【點評】對于圓周運動的問題，往往與平衡方程，結合受力分析相綜合起來進行考查，同時涉及到電場力的表達式，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為三個可調節(jié)的部件.某同學在實驗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)調節(jié)可動部件 A ，使電表指針指向 左邊零刻度線處 .
(2)調節(jié)可調部件B，使它的尖端指向 ×100擋 位置.
(3)將紅黑表筆分別插入正負插孔中，筆尖相互接觸，調節(jié)可動部件 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，進行測量讀數.
(5)換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時，應調節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時還必須重復步驟 (3) ，才能進行測量，若電表讀數如圖所示，則該待測電阻的阻值是 22kΩ .
【考點】用多用電表測電阻.
【分析】多用電表測量電阻時，先進行機械校零，需將選擇開關旋到毆姆檔某一位置，再進行歐姆調零，毆姆調零后，測量電阻讀出示數.注意示數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行機械調零：調節(jié)可調部件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)選檔后進行歐姆調零：將紅、黑表筆分別插入“+”、“﹣”插孔，筆尖相互接觸，調節(jié)可調部件 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，應調節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時還必須重新進行歐姆調零，即重復步驟(3)，由圖示可知，
歐姆表示數，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.
【點評】本題考查了歐姆表的使用，使用歐姆表測電阻時要選擇合適的擋位，使指針指針中央刻度線附近，歐姆表換擋后要進行歐姆調零，歐姆表指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數.
四、解答題(本題包括3個小題，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，水平放置的兩導軌P、Q間的距離L=0.5m，垂直于導軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B=2T，垂直于導軌放置的ab棒的質量m=1kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G=3N的物塊相連.已知ab棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.2，電源的電動勢E=10V、內阻r=0.1Ω，導軌的電阻及ab棒的電阻均不計.要想ab棒處于靜止狀態(tài)，R應在哪個范圍內取值?(g取10m/s2)
【考點】共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用;閉合電路的歐姆定律.
【分析】若要保持ab靜止不動，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，要保持導體棒靜止，則安培力方向必須水平向左，則根據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進行討論，根據平衡條件和安培力公式求出導體棒中電流的范圍，由歐姆定律求解電流的范圍.
【解答】解：依據物體的平衡條件可得，
ab棒恰不右滑時：
G﹣μmg﹣BI1L=0，
得I1=1A;
ab棒恰不左滑時：
G+μmg﹣BI2L=0，
得：I2=5A;
根據閉合電路歐姆定律可得：
E=I1(R1+r)
E=I2(R2+r)
代入數據得：R1=9.9Ω，R2=1.9Ω;
所以R的取值范圍為：
1.9Ω≤R≤9.9Ω;
答：要想ab棒處于靜止狀態(tài)，R的范圍是1.9Ω≤R≤9.9Ω.
【點評】此題是通電導體在磁場中平衡問題，要抓住靜摩擦力會外力的變化而變化，挖掘臨界條件進行求解.
19.一條長直光導纖維的長度l=15km，內芯的折射率n=1.6，在內芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C=60°.一細束光從左端面中點射入芯層，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，則光在光導纖維內傳輸的時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.結果取2位有效數字.)
【考點】光的折射定律.
【分析】(1)光在芯層與包層的界面恰好發(fā)生全反射時入射角等于臨界角C，根據幾何知識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)當光射向左端面的入射角為0°時，光傳輸的時間最短;當光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時，光傳輸的時間最長，由n= 求解光在內芯的傳播速度，由幾何關系求出光傳播的路程，即可求得時間.
【解答】解：(1)設光從端面射入時的入射角為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)光在內芯的傳播速度為 v= ;
當光射向左端面的入射角為0°時，光傳輸的時間最短，最短時間為：tmin= = = s=8.0×10﹣5s
當光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時，光傳輸的時間最長，此時光傳播的路程為
則最長時間為 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，則光在光導纖維內傳輸的時間最長和最短各為8.0×10﹣5s和9.2×10﹣5s.
【點評】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，由數學知識求出光在光纖中通過的路程與L的關系，再所用的時間.關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軌MN、PQ豎直放置，一個磁感應強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，導軌寬度L=0.40m.電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上，導軌電阻不計，現使金屬棒ab由靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運動.(g=10m/s2)
求：
(1)金屬棒的質量m;
(2)在導體棒下落2.70m內，回路中產生的熱量Q.
【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢.
【分析】(1)由題意可知下落0.7m后棒做勻速運動，根據下降的高度和時間求出勻速直線運動的速度，抓住重力和安培力平衡，結合切割產生的感應電動勢和閉合電路歐姆定律求出金屬棒的質量.
(2)在下落的2.7m內金屬棒重力勢能的減小量轉化為金屬棒的動能和整個回路(即電阻R)產生的熱量，根據能量守恒定律求出電阻R上產生的熱量.
【解答】解：(1)從表格中數據可知，靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運動，電動勢為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，根據能量守恒得，
mgh2= mv2+Q
導入數據解得Q=0.58J.
答：(1)金屬棒的質量m為0.04kg.(2)電阻R上產生的熱量為0.58J.
【點評】本題綜合考查了法拉第電磁感應定律和切割產生的感應電動勢公式，知道金屬棒在整個過程中的運動情況，結合共點力平衡和能量守恒定律、閉合電路歐姆定律進行求解.
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