如皋市2013-2014高二第一学期期末考试

高 二 物 理（选修）

（试卷分值120分，考试时间100分钟）

Ⅰ卷（选择题 41分）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分，每小题只有一个选项符合题意．

1．下列说法中正确的是( ) A．所有物体都能发射红外线 B．光的偏振现象说明光是一种纵波

C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点

D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率小于声源发出的频率 2． 如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )

A．减弱，红光 C．减弱，紫光

B．增强，红光 D．增强，紫光

3．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )

A．恒定直流、小铁锅 C．变化的电流、玻璃杯

B．恒定直流、玻璃杯 D．变化的电流、小铁锅

４．如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为 （ ）

5．如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象（电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时）正确的是( )

1

6．图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内( )

A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A1和A2的示数相同 C．电流表A2的示数比A3的小 D．电流表的示数都不为零

7．如图所示，在xOy坐标系的第一象限中有一半径为r＝0.1 m的圆形磁场区域，磁感应强度B＝1 T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C.现有大量质量为1×10为2×10

－10

－18

kg（重力不计），电量大小

C，速率均为2×107m/s的带负电的粒子从A处垂直磁场进

入第一象限，速度方向与y轴夹角为θ，且0<θ<180°，则下列说法错．误的是( ) ．

A．粒子的轨迹圆和磁场圆的半径相等

B．这些粒子轨迹圆的圆心构成的圆和磁场圆的半径相等 C．部分粒子的运动轨迹可以穿越坐标系进入第２象限 D．粒子的轨迹可以覆盖整个磁场圆

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

8．北半球某地的地磁场磁感应强度的竖直分量大小为4.5×105 T.一灵敏电压表连接在

－

当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过.设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( )

A．电压表记录的电压为5 mV C．河南岸的电势较高

B．电压表记录的电压为 9 mV D．河北岸的电势较高

9．如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1＝1100匝，副线圈的匝数n2＝110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0＝R1＝R2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u＝220 2sin(314t) V的交流电源．起初开关S处于断开状态．下列说法中正确的是( )

A．电压表示数为22 V

B．当开关S闭合后，电压表示数变小 C．当开关S闭合后，电流表示数变大 D．当开关S闭合后，变压器的输出功率增大

10．如图，甲是录音机录音电路原理图，乙是研究自感现象实验电路图，丙是光电传感火灾报警器的部分电路图，丁图是电容式话筒电路原理图，下列说法正确的是( ) A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花

C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化

D．丁图电路中，根据电磁感应的原理，声波的振动会在电路中产生变化的电流

2

甲 乙 丙 丁

11．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频

交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示.设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )

A．质子的回旋频率等于2f

B．质子被电场加速的次数与加速电压有关 C．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

12．一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中( )

A．向上滑行的时间小于向下滑行的时间

B．在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 C．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等

12

D．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m(v20－v) 2

Ⅱ卷（非选择题 79分）

三、简答题：本题共6小题，共计24分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

13．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A和B、电流计及开关，如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．则线圈A向上移动，能引起电流计指针向___偏转；断开开关，能引起电流计指针向___偏转．（选填“左”或“右”）

14．传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用.例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原

理图，则为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在________（选填“a”或“b”）.若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动（选填“左”或“右”）．

3

15．某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，该单摆在摆动过程中的周期为________；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm。

16．如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，该波的传播速度为_______m/s；图甲中Q点（坐标为

x＝2.25 m处的点）的振动方程为________．

17．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示．计算折射率时，用________（选填“d”或“e”）点得到的值误差较小，请你利用身边的文具估算出该玻璃砖的折射率为________（结果保留两位有效数字）．

18．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2的路程差为2.1×106 m.已知某单色光在折

－

射率为n＝1.5的介质中波长为4×107m.现用该单色光在空气中做双缝干

－

涉实验，问P点是________（选填“亮条纹”或“暗条纹”）.若将光屏右移，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________（选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．

四、计算题：本题共4小题，共计55分．解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

19．（12分）某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻为25.6 Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：

（1）输电线上的电流； （2）输电线路上的电压损失； （3）升压变压器的原副线圈匝数比．

4

20（14分）如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求： （1）电阻R中的电流强度大小和方向； （2）使金属棒做匀速运动的外力； （3）金属棒ab两端点间的电势差．

２1（1４分）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强方向沿y轴正方向，场强大小为E．在y＜0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外，磁感应强度大小为B．一电量为q、质量为m、重力不计的带负电的粒子，在y轴上y＝L处的P点由静止释放，然后从O点进入匀强磁场．已知粒子在y＜0的空间运动时一直处于磁场区域内，求：

（1）粒子到达O点时速度大小v；

（2）粒子经过O点后第一次到达x轴上Q点（图中未画出）的横坐标x0； （3）粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t．

5

y P O B E x

22．（15分）如图所示，Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴，Oy轴为竖直方向，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现有一质量为m、电量为q的小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向抛出（不计空气阻力，重力加速度为g）．求：

（1）若在整个空间加一匀强电场E1，使小球在xOz平面内做匀速圆周运动，求场强E1；

（2）若在整个空间加一匀强电场E2，使小球沿Ox轴做匀速直线运动，求E2的大小；

（3）若在整个空间加一沿y轴正方向的匀强电场E3，使E3

＝3E1，求该小球从坐标原点O抛出后，经过y轴时的坐标y的表达式．

6

2013-2014学年度第一学期期末调研测试试题

高二物理（选修）参考答案及评分标准

一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分，每小题只有一个选项符合题意．

1．A 2．D 3．D 4．C 5．B 6．B 7．C

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

8．BD 9．BCD 10． ＡC 11．BＣ 12．ABC

三、简答题：本题共6小题，每空2分,共计24分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

13．右 右 14．a 左

2t15． 0.97

n－1

16．0.5 y＝0.2cos (πt) cm 17．e 1.5~1.7均可 18．暗条纹 变宽

四、计算题：本题共4小题，共计55分．解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

19．解析：（1）输电线路损失的功率为P线＝P1×4%=107×4% W＝4.0×105 W （2分） 对输电线有P线＝I22R

2

求得I2＝1.25×10 A （2分）

（2）U线＝I2R线＝3.2 kV （4分）

（3）P1＝P2＝U2I2＝104 kW 代入数据得U2＝80 kV （2分） 升压变压器的原副线圈匝数比

n1U11 n2U220（2分）

20（1）由法拉第电磁感应定律可知：EcdBhv0.50.14V0.2V ……（2分） 由闭合电路欧姆定律可知：IEcd0.2A0.4A ……………（2分）

Rhr0.30.12 由右手定则可知：电流由NRQ …………… （2分） （2）金属棒匀速运动时，受力平衡，故有：

7

F外F安BIh0.50.40.10.02N …………… （3分） 方向：水平向左 …………… （1分） （3）由部分电路欧姆定律知：UcdIR0.40.3V0.12V …………… （2分） 则：UabEacUcdEdbB(Lh)vUcd0.50.140.12V0.32V（2分）

1

２1．（1）从P到O的过程中电场力做正功，根据动能定理 qEL = mv2（２分）

2解得 v2qEL（2分） m（2）粒子沿－y方向进入磁场时，由左手定则可知粒子向右偏转，做匀速圆周运动，

v2 Bqvm（2分）

rrmv12mEL（2分） BqBq2mv22mEL （1分） BqBq2mL（2分） qE 所以，Q点的坐标在x轴正方向上，横坐标x02r（3）在电场中运动时间t1，则 L1qE2t1 即 t12m 在磁场中运动时间t2，则 t21mT（１分） 2Bq 故粒子从P点出发第一次到达x轴上到达Q点所用的时间

tt1t22mLm（2分） qEBq

22．（1）由于小球在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，则

mg

qE1＝mg解得E1＝ q

方向沿y轴正向

（2）小球做匀速直线运动，受力平衡，则

qE2＝(mg)(qv0B)

22（4分） （1分）

（3分）

8

解得E2＝(mg2)(v0B)2 q（2分）

（3）小球在复合场中做螺旋运动，可以分解成水平面内的匀速圆周运动和沿y轴方向的匀加速运动．

做匀加速运动的加速度a＝qE3－mg

m

＝2g 从原点O到经过y轴时经历的时间t＝nT=

2nmqB y＝1at22

解得y＝4n2π2m2g

q2B2(n＝1，2，3……) （3分）

9

（1分）

（1分）