高二下学期期末考试物理试卷

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟

第Ⅰ卷(选择题　共48分)

一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选不全的得1.5 分，有选错或不答的得0分)

1．了解物理规律的发现过程，
学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是(　 　)

A．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

B．法拉第在经历了多年的研究后提出了法拉第电磁感应定律

C．托马斯·杨成功地观察到光的干涉现象，证明了光是一种波

D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在，并指明电磁波是横波

2．下列说法正确的是（ ）

A．拍摄玻璃
橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，电磁波和声波都可以传递信息

C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度

D．在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越快

3．下列现象中，属于光的衍射的是（ ）

A．雨后出现彩虹 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

4．下列实际应用正确的是(　 　)

A．在人造卫星上是利用红外线对地球进行拍摄的

B．应用开放电路可以有效地发射电磁波

C．雷达是利用超声波来测定物体位置的

D．医院里常用X射线对病房和手术室消毒

5．关于爱因斯坦的相对论，下列说法正确的是(　 　)

A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一

B．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关

C．一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理

D．在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理

6．如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是(　
　)

A．2是磁铁，在1中产生涡流

B．1是磁铁，在2中产生涡流

C．该装置的作用是使指针能够转动

D．该装置的作用是使指针能很快地稳定

7．一弹簧振子做简谐振动，周期为T，则(　 　)

A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍

B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于T/2的整数倍

C．若Δt＝T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定相等

D．若Δt＝T/2，则在t时刻和(t＋Δt)时刻弹簧的长度一定相等

8．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况，以下说法中错误的是(　 　)

A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近
霍尔元件的工作面时，UH将变大

B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

C．在测定地球赤道上磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化

9．如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间（ ）

A．两小线圈会有相互靠拢的趋势

B．两小线圈会有相互远离的趋势

C．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

10．如图所示，A、B、C为三只相同的灯泡，且灯泡的额定电
压均大于电源电动势，电源内阻不计，L是一个直流电阻不计、自感系数较大的线圈，先将K1、K2合上，稳定后突然断开K2。已知在此后过程中各
灯均无损坏，则以下说法中正确的是(　 　)

A．C灯亮度保持不变

B．C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度[来源:学科网ZXXK]

C．B灯亮度保持不变

D. B灯后来的功率是原来的一半

11．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速
为200 m/s，下列说法中正确的是(　 　)

A．从图示时刻开始，经过0.01 s质点a通过的路程为0.4 m

B．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置

C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的

频率为50 Hz

D．若该波在传播中遇到宽约3.999 m的障碍物能发生明显的衍

射现象

12．一复色光中只含有a、b两种单色光，用该复色光照射一竖直肥皂膜（膜层上薄下厚）时，得到如图甲所示的干涉图样，若用此复色光通过玻璃半球射向空气时，A、B、C、D四个光路图中可能符
合实际情况的是（ ）

13．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆形线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示。 磁场的磁感应强度B
随时间t的变化规律如图乙所示。则以下说法正确的是(　 　)

[来源:Zxxk.Com]

A．在时间0～5
s内，I的最大值为0.1 A

B．在第4 s时刻，I的方向为逆时针

C．前2 s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01 C

D．第3 s内，线圈的发热功率最大

14．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A。那么(　 　)

A．线圈消耗的电功率为4 W

B．线圈中感应电流的有效值为2 A

C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost

D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint[来源:学科网]

15．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是(　 　)

A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为

u′＝9sin50πt(V)[来源:Zxxk.Com]

B．t＝0.02s时电压表V2的示数为9V

C．变压器原、副线圈中的电流之比和

输入、输出功率之比均为1:4

D．Rt处温度升高时，电流表的示数变

大，电压表V2的示数不变

16．如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，E
k
d表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是（ ）

A B C D

第Ⅱ卷(非选择题　共52分)

二、实验题（17、18题各5分，19题8分）

17．如图所示是一种自动控制水温的装置，P、Q是加热电路的两端，M、N是热敏电阻的两端，当水温过高时停止加热，水温过低时自动加热。请你选择适当的端点连线，使该装置能正常工作。

18．如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示)，然后插上P3、
P4大头针。

(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当是___________________________________________。

(2)若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)。请算出玻璃砖的折射率n＝________。

19．某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：]

(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图所示，摆球直径为________cm。把摆球
用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数是67.3S，该单摆的周期T＝________s(结果保留三位有效数字)。

(3)测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图象如图，此图线斜率的物理意义是

A．g　　　B.　　　C.　　　D.

(4)与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是

A．振幅偏小 B．在单摆未悬挂之前先测定其摆长

C．将摆线长当成了摆长
D．开始计时误记为n＝1

三、计算题(共34分，解答应要写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

20．（8分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波
形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2 m、x＝4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰．

①求波速．②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．

[来源:学科网]

21．（10分）图示为一光导纤维(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，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；

(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。

22．（16分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30m.导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R＝0.4Ω.导轨上停放一质量m＝0.10kg，电阻r＝0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．

(1)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

(2)求第2s末外力F的瞬时功率；

(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s内所做的功W＝0.35J，求金属杆上产生的焦耳热．

答案：

21．1)sini≤
2)Tmax=Ln2/c