福建省四地六校2012—2013学年度下学期第二次联考

高二物理试题

考试范围：鲁科版选修3-2、3-4；考试时间：90分钟；总分：100分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、座号等信息

2．请将答案正确填写在答题卷上

第I卷（选择题）

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，13小题共52分）

1．某同学正在家里利用电视机自带的天线收看电视节目，突发奇想：若把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，会发生下列的那种情况（ ）

A．图像和声音一样正常

B．图像和声音同时消失

C．可以听到声音，但看不到图像

D．可以看到图像，但听不到声音

2．下列有关光现象的说法不正确的是（ ）

A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

B．泊松亮斑是光的衍射现象

C．一束白光通过三棱镜后投射到屏上呈现的彩色光带，是光的折射引起的色散

D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

3．在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，四个灯泡完全相同，其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（ ）

A．L1和L2都不能正常工作

B．L1和L2都能正常工作

C．交流电源电压为2U

D．交流电源电压为3U

4．如图所示，将小球甲、乙、丙（都可视为质点）分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A出发做自由落体运动，乙沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙沿圆弧轨道从C点运动D，且C点很靠近D点．如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断正确的是（ ）

A．甲球最先到达D点，乙球最后到达D点

B．甲球最先到达D点，丙球最后到达D点

C．丙球最先到达D点，乙球最后到达D点

D．甲球最先到达D点，无法判断哪个球最后到达D点

5．如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上．在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么（ ）

A．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变

B．小球到达最右端时，弹簧的形变量为

C．运动过程中小球的机械能守恒

D．小球做简谐运动的振幅为

6．如图，（甲）为一波源的共振曲线，（乙）图中的a、b表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的简谐横波在先后两个时刻的波形曲线．则下列说法错误的是（ ）



A．（甲）图中，若驱动力频率f增大，则波源振动的振幅也增大

B．（乙）图中，波速一定为1.2m/s

C．（乙）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5s

D．（乙）图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象

7．下列四幅图的有关说法中不正确的是（ ）

A.两个简谐运动的图象 B.球在弹力、摩擦力作用下运动 C.两狭缝射出的光到达P点 D.变化的电场和磁场

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为
/2

B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动

C．两狭缝射出的光到达P点的路程差等于半波长的偶数倍时，这是出现暗条纹

D．振荡的电场周围产生振荡的磁场

8．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）

A．在两波相遇的区域中会产生干涉

B．在两波相遇的区域中不会产生干涉

C．a点的振动始终加强

D．a点的振动始终减弱

9．如图所示，等腰直角三角形区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为L，高为L．纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向以速度v匀速穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置．下列说法正确的是（ ）

A．穿过磁场过程中磁通量最大值为

B．穿过磁场过程中感应电动势的最大值为

C．线框中产生的电流始终沿顺时针方向

D．穿过磁场过程中线框受到的安培力先向左后向右

10．如图所示圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（ ）

A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变大

C．线圈a有收缩的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力F将变小

11．一台发电机的结构示意图如右图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（ ）

12．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（ ）

A．a光的频率比b光大

B．水对a光的折射率比b光大

C．a光在水中的传播速度比b光大

D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

13．有三个相同的电阻，分别通过如下图（1）、（2）、（3）所示的变化电流，三个图中的电流的最大值和周期都相同．下列说法中正确的是（ ）



A．在相同时间内三个电阻发热量相等

B．在相同时间内，（1）、（3）发热量相等，是（2）发热量的2倍

C．在相同时间内，（1）、（2）发热量相等，是（3）发热量的1/2

D．在相同时间内，（3）发热量最大，（1）次之，（2）的发热量最小

第II卷（非选择题）

二、实验题（每空2分，共18分）

14．在用插针法“测定玻璃的折射率”实验中，也可以测量不平行玻璃砖的折射率．如图，就是利用“插针法”测量玻璃砖ABCD（玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行）折射率的实验光路图，请你分析与该实验相关的下列问题．

（1）出射光线O/Q与入射光线PO??? ? ????．（填“平行”或“不平行”）

（2）对本题实验数据的处理可采用如下方法：以入射点O为圆心，取一合适的长度为半径作圆，该圆与入射光线PO交于M点，与折射光线OO/的延长线交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，其垂足分别为N、E，现测得MN=1.68cm；EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=??? ? ????．

15．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为??? ? ???? mm．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，由手轮上的螺旋测微器再读出一读数．若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离a =11.550 mm，双缝到屏的距离L=0.70m，已知双缝间距d=0.20mm．由计算式λ =??? ? ????，求得所测光的波长为??? ? ???? m．（保留两位有效数字）

16．甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．他设计的实验步骤是：

A．将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O点（如图所示）

B．用刻度尺测量OM间细线的长度L作为摆长

C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放

D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出50次全振动的总时间t，，由T=t/50得出周期．

（1）则该同学以上实验步骤中有错误的是??? ? ????．

（2）若该同学用OM的长L作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值 ??? ? ????（偏大或偏小）．

（3）如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度L1、L2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是???? ? ???? ．

（4）该同学用秒表记下了单摆全振动50次的时间，如图所示，由图可读出时间为??? ? ???? s．

三、计算题（3小题，共30分）

17．（8分）如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源．问：

（1）这列波的波速多大？

（2）若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，从乙图图示时刻开始质点P已经经过了多少路程？

18．（10分）如图所示，在匀强磁场中有一个“
” 形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度大小B=
T，方向竖直向下；线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时:（1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式．（2）若线框电阻r=3
；再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？（设小灯泡的阻值不变）

19．（12分）如图所示，倾角α=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1
、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）．问：

（1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v1

（2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v2

（3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去力，此后金属棒又前进了0.48m ；从撤力至棒速为0的过程中，金属棒发热1.12J．问撤力时棒速v3多大？

参考答案

1．答案：D

【解析】图象属于光信号，光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，所以把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们仍可以看到图象；声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们就听不到声音了．

故选 D．

考点：电磁波和机械波的传播条件

点评：要记住光是可以在真空中传播的，而声音不能在真空中传播．

2．答案：D

【解析】拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个增透膜以增加透射光的强度，D错；

3．答案：B

【解析】设小灯泡的电阻为R，在副线圈中总电阻为
；原线圈中总电阻为

根据
，可得
，所以通过
的电流为
；通过
的电流为
；所以
都能正常工作，A错误，B正确；原线圈输入端电压等于两小灯泡两端电压和原线圈输出端电压之和，即
；C、D错误

故选B

考点：考查了理想变压器的构造和原理

点评：本题的交流电源电压在求解时，需要知道等于两小灯泡两端电压和原线圈输出端电压之和．

4．答案：A

【解析】根据题目已知信息，A做自由落体运动，下落到D的时间为
，即
，C点为单摆模型，即摆动到D时间为
，B物体沿斜面匀加速下滑，下滑加速度为
，斜面长度为
，所以
可知，下滑到D的时间为
，根据以上分析，甲球最先到达D点，乙球最后到达D点，A正确．

考点：自由落体运动、单摆模型

点评：本题考查了三种运动模式的区分与规律，通过相应的公式比较容易找到运动的时间的公式，从而比较时间的长短．

5．答案：B

【解析】小球做简谐运动，找出平衡位置，根据简谐运动的对称性和功能关系进行分析讨论．

A、小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功，故对于弹簧和小球系统，电势能和重力势能以及动能总量守恒，

B、小球做简谐运动，在平衡位置，有kA=qE解得
小球到达最右端时，弹簧的形变量为2倍振幅，即
，故A错误，B正确；故D错误；

C、小球运动过程中有电场力做功，故机械能不守恒，故C错误；

故选B．

考点：机械能守恒定律；简谐运动的回复力和能量．

点评：本题关键在于小球做简谐运动，运用简谐运动的对称性和动能定理进行列式分析即可．

6．答案：A

【解析】根据图a可知，该波的固有频率为
，若驱动力频率f增大，则波源振动的振幅将减小，故A错误；

从b图中可得
，所以
，B正确；

从b图中可得：a、b波形时间间隔可能为：
或者

将n=1带入可得
，故C正确；或者如果波向左传播还可能是
；

2m的狭缝小于波长
，故遇到宽度为2m左右的狭缝能发生明显的衍射现象；D正确；故选A．

考点：考查了横波图像，共振．

点评：关键是能从共振图像中得出该波的固有频率．

7．答案：C

【解析】两狭缝射出的光到达P点的路程差等于半波长的奇数倍时，这时出现暗条纹，C错；

8．答案：B．

【解析】从图中看，两列水波的波长不同，波在水中的速度都相等，根据
，可知两列波的周期不相等，不满足相干条件，在两波相遇的区域中不会产生干涉现象，B正确．

9．答案：A

【解析】本题考查电磁感应．穿过磁场过程中磁通量最大值为
，A对；穿过磁场过程中感应电动势的最大值为
，B错；线框进磁场时感应电流沿逆时针方向，出磁场时沿顺时针方向，C错；由楞次定律感应电流阻碍线圈与磁场的相对运动知穿过磁场过程中线框受到的安培力始终向左，D错；选A．

10．答案：D

【解析】解本题时应该掌握：楞次定律的理解、应用．在楞次定律中线圈所做出的所有反应都是阻碍其磁通量的变化．如：感应电流磁场的磁通量、面积、速度、受力等．

当滑动变阻器的滑片P向上滑动，通过线圈a的电流减小，闭合导体环b内的磁通量减小，根据楞次定律可知：线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流因此线圈，做出的反应是面积有扩展的趋势，同时将靠近磁铁，故减小了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力减小，选项A BC错误，D正确，故选A．

考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律．

点评：本题从力、运动的角度考察楞次定律，思维含量高，考察角度新颖．

11．答案：D

【解析】由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中，都垂直切割磁感线，所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图D．

12．答案：C

【解析】水面上看不到亮光是因为发生了全反射的缘故，由此可知a光的全反射临界角较大，由sinC=1/n可知a光的折射率较小，B 错；由n=c/v可知C对；折射率越大频率越高，A错；由公式
，a光的波长较大，D错；

13．答案：C

【解析】根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量，其中I是有效值．对于方波，有效值I=Im，对于正弦式电流有效值
．

三种交变电流的最大值为
．根据焦耳定律得：

，则
，故选C．

考点：交变电流的最大值和有效值、周期和频率．

点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值．

14．答案：（1）不平行，（2）1.5

【解析】本题考查的是插针法测玻璃的折射率问题．由实验可知出射光线和入射光线是平行的．

15．答案：1.613～1.616，
， 6.6×10-7

【解析】主尺读数为1.5mm，可动刻度为11.43×0.01=0.114mm，所以读数为1.5mm+11.4×0.01mm=1.614mm，由

16．答案：（1）BCD；（2）偏小；（3）
；（4）96.8

【解析】（1）略；（2）由
，摆长l偏小，重力加速度g偏小；（3）设球的半径为R，则
联立后可求出R和g．（4）秒表不估读到下一位．

17．答案：（1）1m/s （2） 0.4m

【解析】

（1）由振动图象可知周期T＝0.2 s，由波动图象可知波长λ＝0.2 m ……（2分）

则由波速公式可得

v＝
＝
m/s＝1 m/s． ……（2分）

（2）P点振动了t＝
＝
s＝0.4 s=2T ……（2分）

可得P点经过的路程为2×4A＝2×4×0.05m＝0.4m．……（2分）

考点：振动与波的传播．

点评：此题先从振动图像得出振动周期，从波动图像得出波长，进而求出波速，P的运动路程就是P在原位置上下振动了多少时间，时间除以周期，就能得出P来回运动了几次，然后乘以振幅，就能得到答案．

18．答案：（1）e=10
cos100πt（V）;（2）小灯泡不能正常发光，其实际功率是P=8.3（w）

【解析】

（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先求出角频率和最大值

　ω=2πn=100πrad/s ……（1分）

　E
=BSω=
×0.2×0.1×100π=10
（V） ……（2分）

所以电动势瞬时表达式应为e=10
cos100πt（V）．……（2分）

（2）用电器是小灯泡；是纯电阻电路，其电阻为R=
……（1分）

首先求出交流电动势有效值E=
=10（V）……（1分）

由于R=r； 所以
=5v＜6V ……（1分）

小于额定电压，所以小灯泡不能正常发光……（1分）

其实际功率是P=
=8.3（w） ……（1分）

19．答案：（1） v1=8m/s （2） v2=8m/s （3） v3=4m/s

【解析】

（1）恒力拉动到匀速时：

F=mgsinα+BIL ……（2分）

9=mgsinα＋B２L２v1/R　

得v1=8m/s ……（2分）

（2）恒功率拉动到匀速时：

F=P/v2 ……（1分）

P/v2=mgsinα＋B２L２v2/R ……（2分）

得v2=8m/s　　……（1分）

（3）设撤力后棒向前滑行的最大距离为S；此过程发热Q；则

m v32/2= mg S sinα＋Q ……（2分）

v3=4m/s ……（2分）

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；动能定理的应用．

点评：该题中金属棒的运功过程类似前面学习的机车以恒定功率启动的过程，因此学习过程中前后知识要融汇贯通，平时注意加强训练，加深理解．