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北京市东城区(南片)2012-2013学年高二下学期期末考试物理试题


北京市东城区(南片)2012-2013 学年下学期高二期末考试 物理试卷
本试卷共 4 道大题,24 道小题,满分 100 分,考试时间 100 分钟。 一、单项选择题(本题共 12 小题,每小题 3 分,共 36 分。在每小题所给的四个选项中,只有一个 选项符合题意。) 1. 一弹簧振子做简谐运动,在某段时间内其加速度越来越大,则在这段时间内 A. 振子在做匀加速运动 C. 振子的速度越来越小 2. 下列说法中正确的是 A. 布朗运动是液体分子的无规则运 动 B. 气体总是能充满容器,说明分子间存在斥力 C. 温度是物体分子热运动的平 均动能的标志 D. 分子间距离减小时,引力和斥力都减小,但斥力减小得快 3. 卢瑟福的 α 粒子散射实验中,有少数 α 粒子发生大角度偏转,其原因是 A. 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B. 正电荷在原子中是均匀分布的 C. 原子中存在带负电的电子 D. 原子只能处在一系列不连续的能量状态中
2 3 4. 一个氘核( 1 H )与一个氚核( 1 H )发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损,

B. 振子正在向平衡位置运动 D. 振子的速度方向与加速度方向相同
[来源:学科网 ZXXK]

则聚变过程中 A. 吸收能量,生成的新核为 5 H 2 B. 吸收能量,生成的新核为 2 H C. 放出能量,生成的新核为 2 H D. 放出能量,生成的新核为 2 H 5. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,波速为 2cm/s。某时刻该波刚好传到 P 点,波形如图所示。 从此时刻开始计时,下列说法中正确的是
4 5 4

A. 振幅为 2cm,波长为 3cm B. 0.5s 时质点 P 正处于波峰

C. 1.5s 时质点 S 开始振动,且振动方向向下 D. 经过 2.0s,质点 P 沿 x 轴正方向运动 8cm 6. 如图所示,理想变压器原线圈的匝数为 n1,副线圈的匝数为 n2,原线圈两端 a、b 接正弦交流 电源。已知电压表示数为 220V,当负载电阻 R=44Ω 时,电流表示数为 0.20A。则原、副线圈的匝数 比为

A. 1:5

B. 5:1

C. 1:10

D. 10:1

7. 如图所示,一细束红光和一细束紫光以相同的入射角 i,从空气中斜射到长方形玻璃砖上表面 的同一点,进入玻璃后都可以射到玻璃砖的下表面。下列说法中正确的是

A. 从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大 B. 从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大 C. 红光和紫光都有可能发生全反射而不从下表面射出 D. 红光和紫光将从下表面的不同点射出,出射光线一定平行 8. 分别用波长为 λ 和 2λ 的单色光照射同一金属板都发生了光电效应,且光电子的最大初动能之 比为 3:1。以 h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属的逸出功为 A.

hc? 4

B.

hc 4?

C.

2hc 3?

D.

3h? 4c

9. 某同学用如图所示的方法测量水的折射率:在一个圆柱形容器中紧贴着器壁竖直插入一根直 尺,眼睛在容器外的 P 处斜向下观察。容器中没有水时恰好可以看到 A 处。装满水时,在观察位置 不变的情况下,恰好可以看到 B 处。他分别测出了 A、B 两点距水面的距离 h A 、 hB 以及容器的直 径 d。由此求出水的折射率为

A.

hB hA

B.

hA hB

C.

2 d 2 ? hA 2 d 2 ? hB

D.

2 d 2 ? hB 2 d 2 ? hA

10. 如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁 的 N 极朝下。在磁铁的 N 极向下靠近线圈的过程中

A. 通过电阻的感应电流方向由 a 到 b,线圈与磁铁相互排斥 B. 通过电阻的感应电流方向由 b 到 a,线圈与磁铁相互排斥 C. 通过电阻的感应电流方向由 a 到 b,线圈与磁铁相互吸引 D. 通过电阻的感应电流方向由 b 到 a,线圈与磁铁相互吸引 11. 如图所示,匀强磁场中有一个半圆形闭合导线框,其直径与磁场边缘重合,磁场方向垂直于 纸面(导线框所在平面)向里,磁感应强度大小为 B0。当该线框从静止开始绕过圆心 O、垂 直于纸 面的轴以角速度 ω 匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使导线框保持图示位置不动,磁感应 强度大小随时间均匀变化。为了产生同样大小的感应电流,磁感应强度随时间变化率的大小应为

A.

?B0 2?

B.

?B0 ?

C.

2?B0

?

D.

4?B0

?

12. 如图 1 所示,一宽度为 40cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为 20cm 的正 方形闭合导线框 abcd 位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度 20cm/s 通过磁场区域。在运动过

程中线框的 ab 边始终与磁场区域的边界平行。从 ab 边刚进入磁场时开始计时,在图 2 中正确表示 ab 两点间的电势差 Uab 随时间变化规律的是

二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 3 分,共 9 分。在每小题所给的四个选项中至少有一个选 项符合题意。全部选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分 ,有错选的不得分) 13. 一质点做简谐运动,其对平衡位置的位移 x 随时间 t 变化图像如图所示,由此可知

A. 质点振动的振幅是 2cm B. 质点振动的频率是 4Hz C. t=2s 时质点的速度最大,且方向向下 D. t=5s 时质点所受的合外力为零 14. 我国家庭照明用的交流电压瞬时值随时间变化规律是 u=22 0 2 sin100πt(V),由此可知 A. 该交流电的频率是 100Hz B. 该交变电压的最大值是 220V C. 用交流电压表测量时示数为 220V D. 该交流电可以使标有“220V 100W”的灯泡正常发光 15. 一个小钢球竖直下落,落地时动量大小为 0.5 kg· m/s,与地面碰撞后又以等大的动量被反弹。 下列说法中正确的是
[来源:学科网]

A. 引起小钢球动量变化的是地面给小钢球的弹力的冲量 B. 引起小钢球动量变化的是地面对 小钢球弹力与其自身重力的合力的冲量 C. 若选向上为正方向,则小钢球受到的合冲量是-1N· s D. 若选向上为正方向,则小钢球的动量变化是 1kg· m/s

三、填空题(本题共 5 小题,每题 4 分,共 20 分) 16. 一位同学在“用单摆测重力加速度”的实验中,用 10 分度的游标卡尺测量了小球直径 d,示数

如图所示,则小球直径 d=____________mm。若用 L 表示摆线长,T 表示周期,那么重力加速度的 表达式为 g=____________。

17. 某同学用如图所示的装置,通过半径相同的两球碰撞来验证动量守恒定律。图中 AB 是斜槽, BC 是水平槽,斜槽与水平槽之间平滑连接。实验时先使球 1 从斜槽 上某一固定位置由静止开始滚 下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作 10 次。再把球 2 放在水平槽末端的位 置,让球 1 仍从 原位置由静止开始滚下,与球 2 碰撞后,两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹, 重复上述操作 10 次。在记录纸上确定 M、N、P 为 三个落点的平均位置。实验中测出球 1 的质量为 m 1 ,球 2 的质量为 m 2 ,M、N、P 三点到 O 点的距离为 OM、ON、OP,其中 O 点为水平槽末端在 记录纸上的竖直投影点。 为减小误差, 实验中要满足 m 1 ________m 2(选填“大于”、 “小于”、 “等于”) 。 若实验结果满足__________,就可以验证碰撞过程中动量守恒。

18. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,每 10 mL 油酸酒精溶液中有 6mL 纯油酸,50 滴上 述溶液为 1mL,则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________m 。把一滴该溶液滴入盛水 的浅盘里,待水面稳定后,将画有边长为 2cm 正方形格子的塑料板盖在浅盘上,在塑料板上描出油 膜的形状,数得油膜所占格数约为 60 格,根据上述数据估测出油酸分子直径为__________m。 19. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中, 将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐, 手轮上 螺旋测微器的读数如图所示,此读数为_________mm。若实验测得第 1 条亮纹与第 6 条亮纹中心间 的距离为 11.550 mm,已知双缝间距为 0.2mm,双缝到屏的距离为 700.0mm,由此计算出所测光的 波长为_________m。
3

4

20. 为了探究电磁感应现象的产生条件,图中给出了必备的实验仪器。 (1)请用笔画线代替导线,正确连接实验电路。 (2)正确连接实验电路后,如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合 电键后将滑动变阻器的滑片向右移动,灵敏电流计指针将_________。(选填“向左偏”、“向右偏”、 “不偏转”)

四、计算题(本题共 4 小题,共 35 分。解答时应画出必要的受力图,写出必要的文字说明和原始方 程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题,答案中要明确写出数值和单位。) 21. (6 分)已知水的密度 ? =1.0× kg/m ,摩尔质量 M=1.8× 10 10
3 3 ?2

kg/mol,阿伏伽德罗常数

N=6.02× 10

23

mol

?1

。估算:(1)每个水分子的质量;(2)每个水分子所占的体积。(计算结果保

留两位有效数字) 22. (8 分)一列沿 x 轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图中的实线所示,经过 2 s 后波形 如图中虚线所示。求这列波的波速。

23. (10 分)如图所示,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框 abcd 位于竖直平面内,其下方 有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的 ab 边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知 磁场的磁感应强度为 B,线框边长为 L,线框质量为 m,电阻为 R。线框从磁场上方某高度处,由

静止开始下落,恰能匀速进入磁场区域。求:

(1)当 ab 边刚进入磁场时,线框的速度大小; (2)线框在进入磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量; (3)分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。 24. (11 分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距离 L=0.5m,其电阻不计, 两导轨及其构成的平面与水平面成 30° 角。完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置,且都与 导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为 m=0.02kg,电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直 于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.2T,金属棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下, 沿导轨向上匀速运动,而金属棒 cd 恰好能够保持静止。取 g=10m/s ,求:
2

(1)通过金属棒 cd 的电流大小、方向; (2)金属棒 ab 受到的力 F 大小; (3)若金属棒 cd 的发热功率为 0.1W,金属棒 ab 的速度。

参考答案
题号 答案 二、 题号 答案 三、16. 16.4(2 分) 17. 大于(2 分) 18. 1.2× 10
?11

1 C

2 C
[来源:学, 科,网]

3

[来

4 D

5 C

6 B

7 D

8 B

9 D

10 B

11 B

12 C

源:Z#xx#k.Com]

A

13 AC

14 CD

15 BD

2? 2 (2 L ? d ) (2 分) T2
m1 · ON= m 1 · OM+m 2 · OP(2 分) 5× 10 6.6× 10
?7 ?10

(2 分)

(2 分)

19. 1.610(2 分)

(2 分)

20. 21. (6 分)解: (1)每个水分子的质量 m=

(2 分)

向右偏(2 分)

[来源:学.科.网 Z.X.X.K]

M N

代入数据解得:m=3.0× 10

?26

kg
?29 3

(2)每个水分子所占 的体积 V=

M ?N

代入数据解得:V=3.0× 10

m

22. (8 分)解:由图可知:波长 ? =8m 若波沿 x 轴正方向传播:△t=(n+ 解得:v=4n+1

1 )T 4

v=

? T ? T

(n=0,1,2,3……)

若波沿 x 轴负方向传播:△t=(n+

3 )T 4

v=

解得:v=4n+3 (n=0,1,2,3……) 23. (10 分)解:(1)线框匀速进入磁场:mg=F 安 F 安 =BIL I=

E R L v

E=BLv

解得:v=

mgR B 2 L2

(2)线框进入磁场所用时间:t=

1分 1分

流经线框导线横截面的电荷量 q=h

BL2 联立解得:q= R
形式释放出去。 24. (11 分)解: (1)金属棒 cd 受到的安 培力 F cd =BIL 金属棒 cd 在共点力作用下平衡,则 F cd =mgsin30° 代入数据,解得 I=1A 根据楞次定律可知,金属棒 cd 中的电流方向由 d 至 c (2)金属棒 ab 与 cd 受到的安培力大小相等:F ab =F cd 对金属棒 ab,由共点力 平衡有 F=mgsin30° ab +F 代入数据解得 F=0.2N (3)金属棒发热功率 P=I2R 2分

1分

(3)线框匀速进入磁场过程,动能不变,重力势能减少 mgL,转化为电能并最终以焦耳热的

1分 1分 1分 1分 1分 1分 1分 1分 1分

金属棒 ab 匀速运动的速度大小为 v 时,其产生的感应电动势 E=BLv 由闭合电路欧姆定律知 I= 代入数据解得 v=2m/s

E 2R

1分 1分



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