2014年北京市昌平区高二第二学期期末质量抽测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

光电式感烟探测器（简称烟感器）由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。该报警器利用的传感器是（     ）

A. 力传感器    　　　　　　B. 声传感器　　　    　C. 位移传感器    　　　　　D. 光传感器

2. 难度：中等

下列关于电磁波的说法中，正确的是（     ）

A. 电磁波是纵波　　　　　　　　　　　

B. 电磁波可以传递能量

C. 电磁波不能在真空中传播　　　　　　

D. 电磁波在任何介质中的传播速度都是3×10⁸m/s

3. 难度：简单

以下关于布朗运动的说法中，正确的是（     ）

A. 布朗运动是液体分子的无规则运动

B. 布朗运动证明，悬浮微粒的分子在做无规则运动

C. 温度越高布朗运动越剧烈

D. 悬浮微粒越大布朗运动越明显

4. 难度：简单

下列现象中，属于光的衍射的是（     ）

A. 雨后天空出现彩虹

B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹

C. 海市蜃楼现象

D. 日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹

5. 难度：简单

有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。他所利用的应是（     ）

A．声波的反射现象             B．声波的多普勒效应

C．声波的干涉现象             D．声波的衍射现象

6. 难度：中等

下列说法中正确的是（     ）

A．光既具有波动性，又具有粒子性

B．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在

C．某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率和波长都将改变

D．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射

7. 难度：简单

一质点做简谐运动，其振动图线如图所示。由图可知，在t＝3s时，质点的（     ）

A．速度为正的最大值，加速度为零

B．速度为负的最大值，加速度为零

C．速度为零，加速度为正的最大值

D．速度为零，加速度为负的最大值

8. 难度：中等

如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（     ）

A．U=110V，I=0.2A            B．U=110V，I=0.05A   

 C．U=110V，I=0.2A           D．U=110V，I=0.2A

9. 难度：中等

两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始相互靠近，直到不能再靠近，在此过程中（     ）

A．分子力大小先增大，后一直减小B．分子力始终做正功

C．分子势能先增大，后减小D．分子势能先减小，后增大

10. 难度：中等

英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（     ）

A．0                B．                C．                  D．

11. 难度：中等

某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有 （     ）

A．最大值是50V     B．频率是100Hz 

C．有效值是25V    D．周期是0.02s 

12. 难度：简单

下列有关光现象的说法中正确的是 （     ）

A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象 

B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄  

C．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大  

D．光的偏振现象说明光是一种纵波

13. 难度：中等

假如水中相同深度处有a、b两种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像较深。关于这两种光在水中的性质，判断正确的有（     ）

A．a光的频率较大　    B．a光的传播速度较小

C．b光的折射率较大　D．a光的波长比b光的长

14. 难度：中等

如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播。质点M位于x＝0.2m处，则（     ）

A．这两列波不会发生干涉现象

B．M点的振动总是加强

C．M点将做振幅为30cm的简谐振动

D．由图示时刻开始，再经过1/4甲波周期，M点将位于波峰

15. 难度：中等

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应。换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（     ）

A．         B．

C．          D．

二、填空题

16. 难度：简单

如果一个系统从环境中吸收了40J的热，在膨胀过程中对环境作了10J的功，则该系统的内能　　　　________（选填“增加”或“减少”）　　　　J。

17. 难度：中等

两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则　　　　（选填“甲”或“乙”）的振幅较大，振动频率是　　　　　Hz。

18. 难度：中等

发电厂发电机的输出电压为U₁，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U₂，用上面的已知量表示输电导线上损耗的功率P_损＝　　　　　或　　　　。（至少写出两种表示方法）  

三、实验题

19. 难度：中等

（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，

光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、　M　、　N　、　P　、遮光筒、毛玻璃、放大镜。如图所示。

（1）M、N、P三个光学元件依次为　　　　；

A．滤光片 、单缝、双缝      B．单缝 、滤光片、双缝

C．单缝 、双缝、滤光片      D．滤光片 、双缝、单缝

（2）对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取的方法有　　　　。

A．减小双缝间距离            B．增大双缝间距离

C．减小双缝到屏的距离      D．增大双缝到屏的距离

（3）如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为△x，写出计算波长λ的表达式为________。

20. 难度：中等

（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，

（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。 

（A）长1m左右的细绳；（B）长30cm左右的细绳； （C）直径2 cm的钢球；（D）直径2cm的木球； （E）秒表；              （F）时钟；     （G）最小刻度是厘米的直尺； （H）最小刻度是毫米的直尺。 所选择的器材是___________________。 

（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T²～L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=　　　　　　。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是　　　　　的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 

四、计算题

21. 难度：中等

（8分）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t₁=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t₂=0.1s时的波形图。已知t₂－t₁＜T，T为波的周期。求：

  

（1）波的传播方向和波长λ；

（2）这列波的传播速度；

（3）这列波的频率。

22. 难度：中等

（9分）图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）求：

（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E_m=nBSω；

（2）求线圈匀速转动过程中电压表的示数；

（3）求线圈匀速转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

23. 难度：中等

（9分）如图所示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图。玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c。

（1） 为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在AB端面上的入射角i应满足的条件； 

（2） 求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。