北京市东城区(南片)2010-2011学年下学期高二年级期末统一测试物理试卷

-1-北京市东城区（南片）高二年级期末统一测试物理试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时长100分钟。第Ⅰ卷（选择题，共36分）一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项正确。）1.属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，（）A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比2.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确．．．的是（）A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波3.如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布。为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在（）A.A点B.B点C.C点D.D点4.在阳光下，肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹，这是光的（）A.反射现象B.折射现象C.干涉现象D.偏振现象5.如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点，且与M点的距离2RQM（R为半圆形截面的半径）。一束与玻璃砖横截面平行的白光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏P上得到由红到紫的彩色光带。如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向上或向下移动，移动的距离小于2R，则（）A.向下移动时，屏上红光最先消失B.向下移动时，屏上紫光最先消失-2-C.向上移动时，屏上红光最先消失D.向上移动时，屏上紫光最先消失6.如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，把它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是A.向左拉出和向右拉出，环中感应电流方向相反B.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是顺时针C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D.在此过程中感应电流大小不变7.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，降压变压器副线圈两端交变电压tu100sin220V，降压变压器的副线网与阻值110RΩ的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A.通过电阻0R的电流的有效值是20AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为1:4C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率8.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L，小灯泡A，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（）A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大9.如图日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成。以下说法中不正确的是（）-3-A.灯管点亮发光后，启动器中两个触片是分离的B.灯管点亮发光后，镇流器起降压限流作用使灯管在较低的电压下工作C.镇流器为日光灯的点亮提供瞬时高电压D.灯管点亮后，镇流器维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作10.如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有灯泡1L、2L和3L。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是（）A.与线圈L连接的灯泡1L将变暗B.与电容器C连接的灯泡2L将变暗C.与电阻R连接的灯泡3L将变暗D.三盏灯泡的亮度都不会改变11.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为0t时刻的波形图，虚线为6.0ts时的波形图，波的周期6.0Ts，则（）A.此波的周期为2.4sB.在5.0ts时，Q点到达波峰位置C.经过0.4s，P点经过的路程为0.6mD.在9.0ts时，P点沿y轴正方向运动12.如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。0t时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为0v。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ。则（）-4-A.上升过程中，导线框的加速度逐渐增大B.下降过程中，导线框的加速度逐渐增大C.上升过程中，合力做的功与下降过程中合力做的功相等D.上升过程中，克服安培力做的功比下降过程中的多第Ⅱ卷（填空题、计算题，共64分）二、填空题（共24分）13.如图所示为一电流随时间变化的ti图象。该电流的有效值为___________。14.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上P点距双缝1S和2S的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。15.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框MON，MON。在它上面搁置另一根与ON垂直的直导线PQ，PQ紧贴OM、ON，并以平行于ON的速度v从顶角O开始向右匀速滑动。设线框MON和直导线PQ单位长度的电阻为0R，磁感强度为B，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。-5-16.某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率，他的操作步骤如下：A.用刻度尺量出半圆形玻璃砖的直径D，算出半径2Dr，然后确定圆心的位置，记在玻璃砖上；B.在白纸上画一条直线作为入射光线，并在入射光线上插两枚大头针1P和2P；C.让入射光线与玻璃砖的直径垂直，入射点与圆心O重合，如图所示；D.以圆心O为轴，缓慢逆时针转动玻璃砖，同时调整视线方向，恰好看不到2P和1P的像时，然后沿半圆形玻璃砖直径画一条直线AB，如图所示。（1）请你利用白纸上画下的OP1、AB两条直线，作出完整的光路图。（2）写出测玻璃折射率的表达式n_____________________。（测量只使用刻度尺，在表达式中用光路图中标出的测量量表示）17.某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）。①把单摆从平衡位置拉开约5°释放________________。②在摆球经过最低点时启动秒表计时__________________。③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期_______________。对上述操作中，你认为不恰当的说明理由并提出改进方法：___________________________________________________________________________________________________。该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表格。根据表中数据可以初步判断，单摆周期随______________增大而增大。数据组编号摆长／mm摆球质量/g周期／s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.4三、计算题（本题共5小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）18.（5分）如图甲所示，回路中有一个60CF的电容器，已知回路的面积为-6-2100.1m2，垂直穿过回路的磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图乙所示，求：（1）5ts时，回路中的感应电动势；（2）电容器上的电荷量。19.（6分）如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。BC相距20cm，某时刻振子处于B点。经过0.5s，振子首次到达C点。求：（1）振子振动的周期和频率；（2）振子在5s内通过的路程及位移大小；（3）振子在B点的加速度大小与它距O点4cm处P点的加速度大小的比值。20.（7分）如图所示，一小型发电机内有100n匝矩形线圈，线圈面积10.0Sm2，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在10.0BT匀强磁场中，以恒定的角速度100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，发电机线圈两端与100RΩ的电阻构成闭合回路。求：（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量；（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热。21.（9分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，通过电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）电流稳定后，导体棒运动速度v的大小；（3）通过电流表电流的最大值mI。-7-22.（13分）如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OOOO11矩形区域内有垂直于导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距0d。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。-8-【试题答案】第Ⅰ卷（选择题，共36分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共36分）。题号123456789101112答案ADBCBBDCDABD第Ⅱ卷（填空题、计算题，共64分）二、填空题（13—15题每小题4分，16、17题每小题6分。共24分）13.022I（4分）14.暗条纹（2分）；变宽（2分）15.逆时针（1分）；0sincos1sinRBvREI（3分）16.（6分）（1）画出光从玻璃砖射向空气恰好发生全反射看不到2P和1P的像时的法线OC，用刻度尺测出CD的长度d；（3分）（2）则该玻璃的折射率为dDn2（3分）17.（6分）①是（1分）；②是（1分）；③否（1分）；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值（2分）；摆长（1分）三、计算题（本题共5小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）18.（5分）解：（1）（3分）由图可知：在前6s内32tB……………………………1分21067.032tBstEV……………………………………………2分（2）（2分）电容器的电量CEQ……………………………………………1分7104QC………………………………………1分19.（6分）解：（1）（2分）振子从B到C所用时间5.0ts2T，所以0.1Ts…………………………………………