2011-2012学年北京市怀柔区高二（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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

2. 难度：中等

华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，光导纤维主要是利用光的（ ）
A．全反射现象
B．色散现象
C．干涉现象
D．偏振现象

3. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．任何条件下热量都不会由低温物体传到高温物体
B．温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增加
C．当分子间距离增大时，分子力减小，分子势能增大
D．布朗运动反映液体分子在永不停息地做无规则运动

4. 难度：中等

如图所示，一条单色光线从空气射入某介质时，若入射角是60°，折射角是30°，则该介质的折射率为（ ）

A．1
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，两摆线均与竖直方向成θ角．已知甲的质量小于乙的质量，当细线突然断开后，甲、乙两摆都做简谐运动，下列说法正确的是（ ）

A．甲不会与乙碰撞
B．甲的运动周期小于乙的运动周期
C．甲的振幅小于乙的振幅
D．甲的最大速度小于乙的最大速度

6. 难度：中等

图示中用刀片在涂有墨汁的玻璃片上划出有很小间隙的双缝．双缝的作用是当激光照射它时（ ）

A．在双缝处形成明暗相间等间距的条纹
B．形成相干光并在光屏上出现中间宽两边窄的条纹
C．形成两束增强的光并进行叠加形成明暗相间的条纹
D．形成振动情况相同的两束光并在光屏上形成明暗相间等间距的条纹

7. 难度：中等

太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则（ ）

A．屏上c处是紫光
B．屏上d处是红光
C．屏上b处是紫光
D．屏上a处是红光

8. 难度：中等

如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框所受安掊力的全力为零
D．线框的机械能不断增大

9. 难度：中等

电阻R与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向及a、b两点的电势关系为（ ）

A．向上；b点电势高
B．向上；a点电势高
C．向下；a点电势高
D．向下；b点电势高

10. 难度：中等

如图一列绳波，当手振动的频率增加时，它的传播速度及其波长（ ）
A．速度不变，波长减小
B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长变大
D．速度增大，波长不变

11. 难度：中等

在交流电路中，交流电源电动势的有效值不变，频率可以改变，在图示电路的电键闭合时，使交流电源的频率减小，可以观察到下列论述的哪种情况（ ）

A．A₁、A₂、A₃的读数均不变
B．A₁的读数不变，A₂的读数增大，A₃的读数减小
C．A₁的读数增大，A₂的读数不变，A₃的读数减小
D．A₁的读数减小，A₂的读数不变，A₃的读数增大

12. 难度：中等

如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个单摆，其中B、D的摆长相等，当单摆B振动起来后，其余各摆也振动起来，达到稳定后，下列说法正确的是（ ）

A．单摆E的摆长最长，故周期最大
B．每个单摆按各自的固有频率振动
C．各单摆振动周期均与单摆B的周期相等，其中单摆D的振幅最大
D．每个单摆按各自的固有频率振动，其中单摆D的振幅最大

13. 难度：中等

理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L₁和L₂，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S是断开的，如图所示，在S接通后，以下说法错误的是（ ）
A．灯泡L₁两端的电压减小
B．通过灯泡L₁的电流增大
C．原线圈中的电流增大
D．变压器的输入功率增大

14. 难度：中等

图中给出某一时刻t的平面简谐波的图象和x=1.0m处的质元的振动图象，关于这列波的波速v、传播方向和时刻t可能是（ ）

A．v=1m/s，t=0s
B．v=1m/s，t=6s
C．t=1s，波向x轴负方向传播
D．t=5s，波向x负方向传播

15. 难度：中等

图中MN、GH为足够长光滑平行金属导轨，金属棒AB、CD垂直放在两导轨上，整个装置在同一水平面内．匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图．若给CD杆一个水平向右的速度，则（ ）

A．AB、CD最终都处于静止状态
B．AB、CD最终以相同的速度保持匀速直线运动状态
C．AB、CD最终保持匀速直线运动状态，但v_CD＞v_AB
D．AB、CD不断做往复运动

16. 难度：中等

如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨一闪身垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触．T=0时，将形状S由1掷到2．Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

17. 难度：中等

（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时，用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示．该球的直径为______mm．

该同学多次改变摆长和摆球的质量，得到的部分测量数据见表．根据表中数据可以得到的结论是：______．

数据组序号	摆长/mm	摆球质量/g	周期/s
1	999.3	32.2	2.01
2	999.3	16.5	2.01
3	799.2	32.2	1.80
4	799.2	16.5	1.80
5	501.1	32.2	1.42
6	501.1	16.5	1.42

（2）（多选）若测量结果与当地的重力加速度的真实值比较，发现偏大，可能原因是______
（A）振幅偏小
（B） 开始计时误记为n=1
（C）将摆线加上球直径当成了摆长
（D） 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度．

18. 难度：中等

下图为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．
（1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向______偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器滑片迅速向右移动，那么此时电流计的指针将向______偏．

19. 难度：中等

图甲是一列沿x轴正方向传播的简谐波在闭时的波形图，波源的振动周期产0.4s．求

（1）这列简谐波在介质中传播速度的大小；
（2）在图甲中画出t=0.3s时刻的波形图（至少画出一个波长）；
（3）在图乙中画出质点P的位移一时间图象．

20. 难度：中等

如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压 U ₁=3300V，副线圈的输出电压 U₂=220V，绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为U=2V，两个相同的灯泡并连接在副线圈上，则：
（ l ）原、副线圈的匝数各是多少？
（ 2 ）当 S 断开时，A ₂的示数I₂=5A，那么 A₁的示数是多少？
（ 3 ）当 S 闭合时，变压器原线圈的输入功率为多大？（导线电阻忽略不计）

21. 难度：中等

如图所示，两光滑金属导轨MN和PQ平行放置在同一水平面内，两导轨间距离L=0.50m，在导轨两端分别接有阻值R=5.0Ω的电阻，金属杆ab接入电路的电阻r=2.5Ω．匀强磁场垂直穿过导轨所在平面，磁感应强度B=0.50T，金属杆垂直于导轨放置在导轨上，在外力作用下沿水平方向运动．导轨足够长，金属杆在运动过程中始终没有到达导轨的两端．取金属杆速度向右为正方向，金属杆速度v随时间t按照正弦规律变化，如图乙所示．忽略导轨电阻，金属杆与导轨接触良好．求：

（1）t=0.02s时，流过金属杆的瞬时电流大小i和电阻R两端的瞬时电压大小u；
（2）t=0.02s时，金属杆受到的安培力的大小F；
（3）在4.00s内，导轨两端电阻总共产生的焦耳热Q．

22. 难度：中等

如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物块，导线框的边长为L、电阻为R．物块放在光滑水平面上，线框平面竖直且ab边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，方向水平但相反，Ⅰ区域的高度为L，Ⅱ区域的高度为2L． 开始时，线框ab边距磁场上边界PP′的高度也为L，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，M始终在水平面上运动，当ab边刚穿过两磁场的分界线QQ′进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动，不计滑轮处的摩擦．求：
（1）ab边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小；
（2）cd边从PP′位置运动到QQ′位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量；
（3）ab边从PP′位置运动到NN′位置过程中，线圈中产生的焦耳热．