2011年朝阳区高二物理期末试题和答案

高 二 物 理

2011．7

（考试时间90分钟 满分100分）

一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。）

1．第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是

A．伽利略 B．牛顿 C．奥斯特 D．赫兹 2．某单色光从真空射入水中时，下列说法正确的是

A．传播速度不变 B．波长不变 C．频率不变

D．可能会发生全反射

3．在平静无风的海面、湖面或沙漠上，有时眼前突然耸立起亭台楼阁、城郭古堡，或其他物体的幻影，这就是蜃景（海市蜃楼），发生蜃景的原因是

A．光在密度不同的空气中折射率不同 B．光的干涉 C．光的衍射 D．光的偏振

4．关于声波和光波，以下说法正确的是 A．声波和光波都可以发生偏振现象 B．声波和光波都可以在真空中传播 C．声波和光波都可以发生多普勒效应 D．声波和光波都是电磁波

5．如图所示为一简谐横波在某时刻的波形图，此时P点向y轴正方向运动，已知波的周期为T=1.0s，则该波

y/cm A．沿x轴正方向传播，波速为4.0m/s B．沿x轴正方向传播，波速为8.0m/s P 0 2 4 6 8 x/m C．沿x轴负方向传播，波速为4.0m/s

D．沿x轴负方向传播，波速为8.0m/s

6．电场中某区域的电场线分布如图所示。a、b是电场中的两点，分别用Ea、Eb表示a、b两点电场强度的大小，用φa、φb表示a、b两点的电势。下列判断正确的是 A．Ea＜Eb ， φa＜φb B．Ea＜Eb ， φa＞φb C．Ea＞Eb ， φa＜φb D．Ea＞Eb ， φa＞φb a b

E 1

7．一正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知该交流电电压的有效值和频率分别为

U/V A．311V 100Hz

311B．220V 100Hz

0 C．311V 50Hz 1 2 3 4 t/10-2s -311 D．220V 50Hz

8．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1，原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律是e=311sin100πt(V)，副线圈所接的负载电阻是R=11Ω，则

A．原线圈交流电的频率为100Hz B．副线圈输出端电压表示数为55V

～ n1 n2 V R C．流过负载电阻电流约为1.25A

D．变压器输入、输出功率之比为4:1

9．在如图所示的电路中，电源的电动势和内电阻均为定值，各电阻均不为零。开关S接通后与接通前比较，电压表和电流表的示数变化是 V A．电流表示数变大，电压表示数变小

R1 B．电流表示数变小，电压表示数变大

R2 R3

C．电流表和电压表示数均变大 D．电流表和电压表示数均变小 A S

10．一单摆的共振曲线如图所示，横轴表示驱动力的周期，纵轴表示单摆做受迫振动时的振幅，则该单摆的摆长约为 A/cm A．0.5m A B．1.0m C．1.5m D．2.0m

O 1 2 3 4 T/s

11．如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。闭合开关S，待电路稳定后，断开开关瞬间，以下说法正确的是

B L A．两灯均缓慢熄灭 B．两灯均立即熄灭

A C．A灯立即熄灭，B灯缓慢熄灭

S D．B灯立即熄灭，A灯缓慢熄灭

2

12．一水平放置的圆形通电线圈1通有如图所示的电流。另一个较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈的平面始终共轴且水平，则线圈2从通电线圈1的正上方下落到正下方的过程中，从上往下看，线圈2中的感应电流的方向为

A．始终为顺时针方向

2 B．始终为逆时针方向

1 C．先顺时针方向，后逆时针方向

I D．先逆时针方向，后顺时针方向 2

13．如图所示，固定平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒,从ab位置获得平行于斜面、大小为v的初速度沿斜面向上运动，最远达到ab的位置，滑行的距离为s。导体棒的电阻为R，与导轨的动摩擦因数为μ。则导体棒上滑过程中

A．做匀减速运动 R 1B．导体棒克服安培力所做的功为mv2

21C．回路中电流做功产生的热量为mv2mgssin

21D．回路中电流做功产生的热量为mv2mgs(sincos)

2a θ l a′ B s b b′ θ

二、填空题（本题共3小题，共19分。把答案填答题纸相应的位置） 14．（6分）某位同学用平行玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，他先在白纸上画出一条直线aa′，将玻璃砖的界面与aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个界面bb′。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2 的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针的位置，如图所示。 （1）在答题纸的图中画出所需的光路图。

（2）为了测量玻璃的折射率，需要测量的量是_________、____________，在图中标出它们。

（3）用所测量的量表示玻璃的折射n＝___________。

P1 ×

P2 ×

a′ a

b b′ P3

×

×P 4

3

15．（6分）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用电路如图所示。 （1）请在答题纸上根据实验电路图在实物图上连线。

（2）一位同学将测得的8组数据标在U-I坐标系中，请做出U-I图线，由图可得该电池的电动势E=_________V，内电阻r=___________Ω。

U/V

1.6

+ 1.4 + +

+ 1.2

+ + 1.0 + + I/A 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

16.（7分）“在用单摆测定重力加速度”的实验中

（1）用摆长为L和周期T计算重力加速度的公式是g=_____________。

（2）如果用10分度的游标卡尺测得的摆球直径如图甲所示，则摆球的直径d=___________cm；用最小刻度为1mm的刻度尺的零点对准摆线的悬点，测得的摆线长如图乙所示，则单摆的摆长为L=_________cm；如果测量了40次全振动的时间如图丙所示，则此单摆的振动周期T=________s。

（3）由实验数据得出重力加速度g=π2：________。

4

甲

乙

丙

三、计算题（本题共5小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的答案不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 17．（6分）如图所示，光滑平行导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨间的距离l=0.6m，左端接电阻R=0.9Ω，导轨电阻不计。导轨所在空间存在垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。现将一根阻值为r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，它与导轨接触良好，用一水平向右的拉力使金属棒沿导轨向右做速度v=5.0m/s的匀速直线运动。求： （1）金属棒切割磁感线产生的感应电动势的大小； N

M （2）通过电阻R的电流大小和方向；

F （3）拉力F的大小。 R

P Q

18．（8分）如图所示，MN表示真空中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点。已知B、v以及P 到O的距离l 。粒子重力不计，求：

（1）粒子的电荷量q与质量m之比； B （2）粒子在磁场中运动的时间。 v

M N

O P l

5

19．（8分）如图所示，A、B和C、D为真空中两对平行金属板，A、B两板间的电压为U1，C、D两板间的电压为U2。一带电粒子从A板的小孔进入电场，粒子的初速度可视为零，经电场加速后从B板小孔射出，并沿C、D两板中线进入偏转电场。已知C、D两板之间的距离为d，极板长为l。带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，带电粒子所受重力不计。求： C （1）带电粒子从B板射出时速度的大小v0； （2）带电粒子在偏转电场中运动的时间t； y （3）带电粒子从偏转电场射出时的侧移量y。

A B

D

6

20．（10分）如图所示，边长l=1.0m的闭合正方形线圈，其匝数为10匝，线圈的总电阻r=3.0Ω。线圈所在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示。

（1）分别求出在0～0.2s和0.2s～0.3s时间内，线圈中感应电动势的大小；

（2）在丙图中画出线圈中感应电流随时间变化的I-t图像（以线圈中逆时方向为电流正方向，至少画出两个周期）；

（3）求出这个交流电电流的有效值。

B/×10-2T 6 t/×0.1s

O 1 2 3 4 5 6

甲 乙

I/A O 1 2 3 4 5 6 t/×0.1s

丙

7

21.（10分）如图所示，一质量为m、电荷量为+q的带电小球，用一长为l绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态，现给小球所在的空间加一水平向右的匀强电场（电场未画出），电场强度E=3mg3q，g取10m/s2。求： θ （1）刚加上电场的瞬间，小球加速度的大小；

（2）小球向右摆动过程中，摆线与竖直方向的最大角度； （3）小球向右摆动过程中，小球的最大动能。 m q

8

北京市朝阳区2010~2011学年度第二学期期末统一考试

高二物理参考答案

2011．7

一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项） 题号 答案 1 D 2 C 3 A 4 C 5 A 6 B 7 D 8 B 9 C 10 B 11 A 12 C 13 D

二、填空题（本题共3小题，共19分。把答案填答题纸相应的位置） 14．（6分）

P1 × （1）答案如右图所示 （2分） θ1 P2× （2）θ1、θ2 （2分） a sin1θ2 （3）n （2分）

sin2a′

（凡用正确的方法测量，并得出正确结论均得分） 15．（6分）

（1）如图所示 （2分）

b b′

× P3 × P4

1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 O U/V + + + + + + + + 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 I/A

（2）如图所示 （2分）

1.47~1.50 （1分） 0.9~1.0 （1分）

9

16．（7分）

42L（1）2 （2分）

T（2）1.34～1.36 （1分） 96.80～96.90 （1分）

1.98 （1分） （3）1.0～1.02 （2分）

三、计算题（本题共5小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的答案不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 17．（6分） 解：（1）EBlv0.10.65.0V0.3V （2分）

E0.3（2）IA=0.3A

Rr0.90.1 根据右手定则可知，电流的方向为：M→P （2分）

（3）F安BIl0.50.30.6N1.8102N

因为金属棒做匀速运动

所以FF安1.8102 （2分）

18．（8分）

解：（1）由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r根据牛顿运动定律有

l 2v2 qvBm

rq2v所以 （4分） mBl（2）t

10

rvl2v （4分）

19．（8分）

解：（1）根据动能定理有

12 qU1mv00

2 所以 v02qU1 m（2分）

（2）设带电粒子在偏转电场中运动的时间为t。因为带电粒子垂直于电场的方向上做

匀速运动，所以 tlml ① （2分） v02qU1（3）设C、D两板间的电场强度为E，根据牛顿第二定律有

a 其中 E

qE ② mU2 ③ d因为带电粒子平行于电场的方向上做匀加速运动，所以

1 yat2 ④

2 将①②③式代入④式可得：

U2l2 y ⑤ （4分）

4dU1

20．（10分）

解：（1）在0～0.2s时间内，根据法拉第电磁感应定律有

(60)102E1n101.02V3.0V 1t(20)10在0.2～0.3s时间内，根据法拉第电磁感应定律有 (60)102E1n101.02V6.0V （2分） 1t(10)10（2）答案见下图，应正确标出电流的值。 （4分）

11

I/A 2 O 1 2 3 4 5 6 t/×0.1s

1 丙

（3）设该交流电电流的有效值为I，则

212I2RTI12RTI2RT

33 所以 I1.4A （4分） 21．（10分） 解：（1）刚加上电场的瞬间，根据牛顿第二定律有 Eqma

Eq3g5.8m/s2 （2分） m3（2）设小球向右摆动过程中，摆线与竖直方向的最大角度为θ，根据动能定理有 Eqlsinmgl(1cos)00

a 解得 θ=60° （4分）

（3）设小球向右摆动过程中，摆线与竖直方向的夹角为α时，小球的动能最大，为

Ekm，根据动能定理有 Eqlsinmgl(1cos)Ekm0 所以

E3sincosKm1 3mgl41323(sincos)sin(60) 3223设y =3sincos，则y3当α=30°时，ymax=所以 Ekm23 3233mgl （4分） 3（凡用正确的方法解答，并得出正确结论均得分）

12