北京市昌平区2013-2014学年高二下学期期末考试物理试题 Word版含答案

物 理 试 卷

(满分100分，考试时间90分钟) 2014.7

1． 考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。 考 生 须 知 2． 本试卷共8页，分为两个部分。第一部分为选择题，15个小题（共50分）；第二部分为非选择题，8个小题（共50分）。 3． 试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分（选择题）必须用2B铅笔作答；第二部分（非选择题）必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时可以使用2B铅笔。 4． 考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考老师收回。 第一部分（选择题 共50分）

一．单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，

只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。

1．光电式感烟探测器（简称）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（D） A. 力传感器 B. 声传感器 C. 位移传感器 D. 光传感器 2．下列关于电磁波的说法中，正确的是（B） 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．以下关于布朗运动的说法中，正确的是（C） 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．下列现象中，属于光的衍射的是（B） 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

图1

D. 日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹

5．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（B）

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．下列说法中正确的是（A）

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 7．一质点做简谐运动，其振动图线如图所示。由图2可知，在t

＝3s时，质点的（D）

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．如图3，一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） A．U=110V，I=0.2A C．U=1102V，I=0.2A

B．U=110V，I=0.05A D．U=1102V，I=0.22A

图3 u O

y/m 1 2 3 4 t/s 图2 A V L × 9．两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（D）

A．分子力大小先增大，后一直减小 C．分子势能先增大，后减小

B．分子力始终做正功 D．分子势能先减小，后增大

10．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4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（D） A．0

B．

B +q

12rqk 2图4

C．2r2qk

D． r2qk

二．不定项选择题。本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，

可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

11．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 （CD）

A．最大值是502V C．有效值是252V

12．下列有关光现象的说法中正确的是 （ AC ）

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．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（AB） A．a光的频率较大

C．b光的折射率较大

B．a光的传播速度较小 D．a光的波长比b光的长

y/cm B．频率是100Hz D．周期是0.02s

14．如图5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（ BC ） 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

甲波 20 乙波 10 M O 0.1 0.3 -0.1 -10 -20 图5

0.5 x/m 15．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。

图6

光电效应实验装置示意如图6。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）（BC）

A．UC．U

hW ee3hWeeB． U2hW ee

D． U2hW

第二部分（非选择题，共50分）

三．填空题。本题共3小题，每小题4分，共12分。

16．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。

17．两个弹簧振子，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．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） 四．实验题。本题共2小题，每小题6分，共12分。 19．（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，

（1）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7所示。

图7

（1）M、N、P三个光学元件依次为 ；

A．滤光片 、单缝、双缝 C．单缝 、双缝、滤光片

B．单缝 、滤光片、双缝 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 C．减小双缝到屏的距离 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．（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； （C）直径2 cm的钢球； （E）秒表；

（B）长30cm左右的细绳； （D）直径2cm的木球； （F）时钟；

（H）最小刻度是毫米的直尺。

O B．增大双缝间距离 D．增大双缝到屏的距

K a L b d O′ c B K L V 图10

R （G）最小刻度是厘米的直尺；

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8所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）（x2，、y2），可求得g= 。y2 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”）。

O

x1 图8

x2 L y1 A T2 B 五．论述计算题. 本题共3小题，共26分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。

有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

21．（8分）如图9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．（9分）图10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

O y/cm P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 x/m 图9

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Em=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．（9分）如图11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。

i B L 图11

A 昌平区2013～2014学年第二学期高二年级期末质量抽测

物理试卷参

第一部分（选择题 共50分）

一．单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，

只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。 题号 答案

二．不定项选择题。本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，

可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 题号 答案 11 CD 12 AC 13 AB 14 BC 15 BC

1 D 2 B 3 C 4 B 5 B 6 A 7 D 8 A 9 D 10 D

第二部分（非选择题，共50分）

三．填空题。本题共3小题，每小题4分，共12分。 16．增加（2分），30（2分） 17．乙（2分），300（2分）

(U1U2)218．IR（2分），I（U1－U2）或（2分）

R2

四．实验题。本题共2小题，每小题6分，共12分。 19．（6分）

（1）A（2分） （2）AD（2分） （3）20．（6分）

（1）ACEH（2分） （2）42dx（2分） Lx2x1（2分），不变（2分）

y2y1五．论述计算题。本题共3小题，共26分。 21．（8分）

（1）沿x正向，λ＝8m

（2）经过△t=0.1s时间，波沿x轴正方向传播了△x=1m

（2分） （1分）

v=x1＝10m/s t0.1（2分） （2分） （1分）

（3）v=λf 得：f=1.25Hz 22. （9分）

（1）设线圈ab边的边长为l1，bc边的边长为l2。当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的

感应电动势最大。

设此时ab、cd边的线速度为v，

则n匝线圈产生的总感应电动势为Em= (E1+E2)=2nBl1v 由于v=ωr=ω则Em= 2nBl1ω

（1分） （1分） （1分）

l2 2l2=nBl1l2ω=nBSω 2Em2

（2）线圈中的感应电动势有效值为E=即电压表的示数为U= =

（1分） （1分）

ER R+r2nBSR

2(Rr) （1分）

（3）线圈转动的周期T=2π2π，线圈转动N周的时间t=NT=N （1分） ωω

（1分） （1分）

根据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热Q=I2rt

n2B2S2rN得，Q

(Rr)223. （9分）

（1）设光束在光导纤维AB端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射向侧面时刚好发生全反射时的临界角为C。

由折射定律：n＝sini sinr1 n（1分） （1分） （1分）

折射光线射向侧面刚好发生全反射时：sinC=由几何关系：r +C=90° 联立解得：sini= n112n1 n2（1分）

要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有sini≤n21 （2）光在玻璃丝中传播速度的大小为v=（1分） （1分）

c n光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长。

此时的光程为：L'（1分）

LnL sinC（1分）

L'nLn2L光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为t= （1分）

vc/nc