2011-2012学年北京市朝阳区高二（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

建立电磁场理论，预言电磁波存在的科学家是（ ）
A．爱因斯坦
B．牛顿
C．伽利略
D．麦克斯韦

2. 难度：中等

关于光的性质，下列说法正确的是（ ）
A．光在介质中的速度大于光在真空中的速度
B．双缝干涉实验说明光具有波动性
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．紫光的频率比红光的频率小

3. 难度：中等

声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（ ）
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声音不会发生干涉

4. 难度：中等

如图是某区域电场线分布的示意图，E_A、E_B、E_C分别表示电场中A、B、C三点的电场强度，其大小关系正确的是（ ）

A．E_B＞E_A＞E_C
B．E_A＞E_B＞E_C
C．E_C＞E_B＞E_A
D．E_B＞E_C＞E_A

5. 难度：中等

在下面的四幅图中，标出了匀强磁场磁感应强度B的方向、电荷速度v的方向以及电荷所受洛伦兹力f的方向，其中正确表示三者方向关系的图是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

在如图所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器R₁的滑动片P向a端移动时（ ）

A．、的示数都减小
B．、的示数都增大
C．的示数增大，的示数减小
D．的示数减小，的示数增大

7. 难度：中等

一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴的坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间关系的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）
A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

10. 难度：中等

如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．一带电粒子从坐标原点O处以速度v沿y轴正方向进入磁场，最后从P（a，0）射出磁场．不计粒子重力，该带电粒子的电性和比荷是（ ）

A．正电荷，
B．负电荷，
C．正电荷，
D．负电荷，

11. 难度：中等

如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时[如图（b）所示]为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则图所示的四幅图中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

光滑水平面上有一质量为M的木板，在木板的最左端有一质量为m的小滑块（可视为质点）．小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ．开始时它们都处于静止状态，某时刻给小滑块一瞬时冲量，使小滑块以初速度v向右运动．经过一段时间小滑块与木板达到共同速度v，此时小滑块与木板最左端的距离为d，木板的位移为x，如图所示．下列关系式正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

如图所示，在同一水平面内固定有两平行金属导轨，导轨光滑且足够长，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置．现给杆一水平向右的初速度，经过时间t，导体杆ab向右运动了x，在运动过程中，导体杆ab始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体杆ab的电阻．甲、乙两位同学根据以上条件，分别求解在时间t内电阻R放出的热量Q和通过电阻R的电荷量q，具体过程如下：
甲同学：
这段时间内，闭合回路磁通量的变化量为△φ=Bdx
根据法拉第电磁感应定律有
所以=
根据功能原理，这段时间电阻R上放出的热量
乙同学：
这段时间内，闭合回路磁通量的变化量为△φ=Bdx
根据法拉第电磁感应定律有
所以
则这段时间内通过电阻R的电荷量
关于两位同学的解法，下列说法正确的是（ ）

A．两位同学的解法都正确
B．两位同学的解法都错误
C．甲同学的解法正确，乙同学的解法错误
D．甲同学的解法错误，乙同学的解法正确

二、填空题

14. 难度：中等

用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图所示．
（1）要使波形幅度增大，应调整    ．
A．X增益旋钮    B．Y增益旋钮
C．竖直位移旋钮    D．扫描微调旋钮
（2）要使信号显示出两个完整的波形，应调整    ．
A．X增益旋钮    B．Y增益旋钮
C．竖直位移旋钮    D．扫描微调旋钮．

15. 难度：中等

某同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长，按要求将仪器安装在光具座上（如图甲所示），接通电源使光源正常工作．

（1）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙（a）所示，图中数字是该同学给各亮纹的编号，在测量头上的读数为x₁；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙（b）所示，此时测量头上的读数为x₂．已知双缝间距为d，光屏与双缝间的距离为L．利用以上数据，可计算出相邻亮纹间的距离△x=    ，该单色光的波长λ=    ．（用d、L、x₁、x₂表示）
（2）该同学利用此装置进一步研究光的干涉现象，提出下列几种说法，你认为正确的是    ．
A．增加光屏与双缝的距离，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距变宽
D．去掉滤光片，干涉现象消失．

16. 难度：中等

某同学利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：
A．电池组，电动势6V
B．电流表，量程为500mA，内阻约为1Ω
C．电压表，量程为3V，内阻约为3kΩ
D．待测金属丝，电阻约为4Ω
E．螺旋测微器
F．米尺，最小刻度为1mm
G．滑动变阻器，最大阻值5Ω，最大电流2A
H．开关和导线若干
（1）在实验中，既要保证器材安全，又要减小误差，应选用的实验电路为    ．

（2）该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示．金属丝的直径d=    mm．

（3）测得金属丝长度L=51.00cm，电阻R=4.08Ω．则用d、L、R表示该金属丝的电阻率ρ=    ，代入数据解得ρ=    Ω•m（结果保留2位有效数字）．

三、解答题

17. 难度：中等

在如图所示的匀强电场中，一个电荷量Q=+2.0×10^-8C的点电荷所受电场力F=4.0×10^-4N．沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m．求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．

18. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球，在光滑水平面上向右运动，速度大小为v₁，与竖直墙壁碰撞后向左弹回，速度大小为v₂．小球与墙壁的作用时间为t．求：
（1）小球与墙壁碰撞前后动量变化量△p的大小
（2）小球与墙壁平均作用力F的大小．

19. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n₁：n₂=4：1．若原线圈接入电压为的变流电源，副线圈接R=27.5Ω的电阻．电路所接电表均为理想电表．求：
（1）副线圈中电压表的读数U₂；
（2）原线圈中电流表的读数I₁．

20. 难度：中等

如图所示，固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道半径为R．一质量为m的小物块（可视为质点）从斜直轨道上的A点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．A点距轨道最低点的竖直高度为4R．已知重力加速度为g．
（1）求小物块通过圆形轨道最高点C时速度v的大小和轨道对小物块支持力F的大小；
（2）现使小物块带电，其电荷量为+q，
a．若在空间加一竖直向下的匀强电场，小物块仍从A点由静止开始下滑，小物块到达C点时，轨道对小物块的支持力为2F，求所加匀强电场场强E的大小；
b．若在空间加一垂直纸面向里的匀强磁场，小物块仍从A点由静止开始下滑，小物块到达C点时，轨道对小物块的支持力为，求所加匀强磁场磁感应强度B的大小．

21. 难度：中等

如图所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架，MM′和NN′相互平行且足够长，间距l=0.40m，质量M=0.20kg．质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计．整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T．t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F，导体棒ab从静止开始运动；当t=t₁时，金属框架将要开始运动，此时导体棒的速度v₁=6.0m/s；经过一段时间，当t=t₂时，导体棒ab和金属框架开始做加速度相等的匀加速直线运动，其加速度．在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好．已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其他电阻不计．设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s²．
（1）求动摩擦因数μ；
（2）求拉力F；
（3）若在0～t₁这段时间内，MN上产生的热量Q=0.10J，求该过程中导体棒ab位移x的大小．