北京市西城区（北区）2012 — 2013学年度第二学期学业测试 高二物理 2013.7

试卷满分：120分 考试时间：100分钟

A卷（物理3-2、3-3、3-4） 满分100分

一、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，只有一个选项是符合题意的。）

1．如图，有一种火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的。该报警器利用的传感器是

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

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3×108 m/s

3．以下关于布朗运动的说法中，不正确的是

A．布朗运动证明，液体分子在做无规则运动 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．悬浮微粒越小布朗运动越明显

4．在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象

A．都是光的衍射现象 B．都是光的干涉现象

C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象

5．如图所示，一个弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置。以某时刻作为计时零点（t = 0），过1/4周期，振子具有正方向的最大速度。那么，下图中的四个图像能够正确反映振子运动情况的是

6．如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B摆长相等。先让A摆振动起来，其它各摆随后也跟着振动起来，稳定后，

A．其它各摆振动周期跟A摆相同 B．其它各摆振动周期不同，C摆周期最大

C．其它各摆振动振幅相同 D．其它各摆振动振幅不相同，D摆振幅最大

7．如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁N极分别接近这两个圆环，则下面说法中正确的是

A．接近A环时，A环将靠近磁铁 B．接近A环时，A环将远离磁铁

C．接近B环时，B环将靠近磁铁 D．接近B环时，B环将远离磁铁

8．一束单色光从空气射入玻璃中，则光的

A．频率不变，波长变长 B．频率变大，波长不变

C．频率不变，波长变短 D．频率变小，波长不变

9．将图1所示的方波电压和图2所示的正弦交流电压分别加在相同阻值的电阻上，它们在该电阻上产生的热功率之比为 A．2：1 B．
：1 C．1：1 D．1：2

10．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是

A．合上开关S接通电路时，A1和A2同时亮 B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮

C．断开开关S切断电路时，A2先灭，A1后灭 D．断开开关S切断电路时，A1先灭，A2后灭

二、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，至少有一个选项是符合题意的。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分。）

11．关于分子间的作用力和分子势能，下列说法中正确的是

A．两个邻近的分子间同时存在着引力和斥力 B．分子间作用力的大小与分子间的距离有关

C．当分子间的作用力做正功时，分子势能减少 D．当分子间的作用力做正功时，分子势能增加

12．如图A、B所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，如图C、D所示，光由半圆形玻璃砖射入空气，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况中可能发生的是

13．当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是

A．质点P的振动始终是加强的 B．质点P的振动始终是减弱的

C．质点P振动的振幅最大 D．质点P振动的位移有时为0

14．如图所示，单匝闭合金属线圈置于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。保持磁场的方向不变，当磁感应强度B的大小随时间均匀增加时

A．线圈中感应电流的大小不随时间变化 C．顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为顺时针方向

B．线圈中感应电流的大小随时间均匀减小 D．顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为逆时针方向

15．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。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向左滑动时，电流计指针向右偏转。以下操作也可以使电流计指针向右偏转的是

断开开关的瞬间 D．在开关闭合的情况下，滑动变阻器的滑

动端P向右滑动的过程中 B．闭合开关的瞬间

C．在开关闭合的情况下，向上移动线圈A的过程中

三、填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。）

16．英国物理学家____________总结了法拉第等电磁学研究先驱者们的工作，并且做了充满智慧的创造性的开拓和发展。他的电磁理论有两个基本论点：（1）变化的磁场产生电场；（2）________________________。

17．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900 J的功，同时气缸向外散热210 J。汽缸里空气的内能____________（选填“增加”或“减少”）了____________J。

18．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，那么当用户的用电器增加时，图中的电压表读数____________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电流表读数____________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

19．如图所示，当光线AO以一定入射角穿过一块两面平行的玻璃砖时，通过“插针法”找出跟入射光线AO对应的出射光线O'B，从而确定折射光线OO'。

（1）如图1，用量角器量出入射角i和折射角r，根据n =____________可计算出玻璃的折射率；

（2）如图2，以O为圆心，用圆规作圆与OA、OO'分别交于P、Q点，过P、Q点分别作法线NN'的垂线，垂足分别为P'、Q'，用刻度尺测量出PP' 和QQ' 的长度，则玻璃的折射率n =____________。

20．用单摆可以测定重力加速度。摆长为l的单摆在偏角很小时的摆动，可以看成是简谐运动，其固有周期T = ，由此可得g = 。只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。

如图所示，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂。若摆球直径为2.00 cm，则单摆的摆长l =____________ cm。四、计算题（本题共3小题，30分。）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

21．（8分）如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一矩形线框abcd，线框的匝数为 N，电阻为 R，ab = cd = L1，ad = bc = L2。线框绕垂直于磁感线的轴OO' 以角速度ω做匀速转动。求：

（1）线框中感应电动势的最大值；

（2）线框中感应电流的有效值。

22．（10分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图）。从仪器注明的规格可知，双缝屏上的双缝间距 d ＝ 0.3 mm，像屏与双缝屏间的距离 l = 1.2 m。在像屏上用测量头测出，第1个亮条纹到第10个亮条纹的中心间距 a = 22.78 mm。求：

（1）相邻两个亮条纹间的距离 Δx；

（2）这种单色光的波长 λ。（最后结果保留两位有效数字）

23．（12分）如图所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B = 0.2 T，磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一半径r = 0.4 m的金属圆环，磁场与圆环面垂直，圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0 = 2Ω。一金属棒MN与圆环接触良好，棒与圆环的电阻均忽略不计。

（1）若棒以v0 = 5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时MN中的电动势和流过灯L1的电流；

（2）撤去金属棒MN，若此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为
=
T/s，求回路中的电动势和灯L1的电功率。

B卷（学期综合）

一、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分。）

1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B是x轴上相距为0.5 m的两点。在某时刻，A处质点正位于平衡位置向上运动，B处质点恰好运动到下方最大位移处。已知这列波的传播速度为50 m/s，波长大于0.5 m，则这列波的波长为____________，频率为____________。

2．一个半径为 r 的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针。让它们浮在水面上，如图所示。调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了____________现象。若此时木片下方大头针的长度为 h，则水的折射率为____________。

3．如图所示，一正方形导线框边长为l，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直

落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d > l。线框ab边刚

进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为____________。若线框cd边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为____________。（已知重力加速度为g）

二、计算题（8分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

4．如图所示，水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道，它们间的距离L = 0.20 m，在两轨道的左端之间接有一个R = 0.10 (的电阻。在虚线OO' (OO'垂直于轨道)右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B = 0.50 T。一根质量m = 0.10 kg的直金属杆ab垂直于轨道放在两根轨道上。某时刻杆ab以v0= 2.0 m/s且平行于轨道的初速度进入磁场，同时在杆上施加一个水平拉力，使其以a = 2.0 m/s2的加速度做匀减速直线运动。杆ab始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。杆ab和轨道的电阻均可忽略。

（1）请你通过计算判断，在金属杆ab向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向；

（2）在金属杆ab向右运动的过程中，求杆中的感应电流为最大值的
时，水平拉力的大小；

（3）从金属杆ab进入磁场至速度减为零的过程中，电阻R上发出的热量Q = 0.13 J，求此过程中水平拉力做的功。

北京市西城区（北区）2012 — 2013学年度第二学期学业测试

高二物理参考答案及评分标准 2013.7

A卷（物理3-2、3-3、3-4） 满分100分

一、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，只有一个选项是符合题意的。）

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

二、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，至少有一个选项是符合题意的。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分。）

11．ABC 12．BD 13．ACD 14．AD 15．AC

三、填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。）

16．麦克斯韦（2分），变化的电场产生磁场（2分） 17．增加（2分），690 J（2分）

18．不变（2分），增大（2分） 19．
（2分），
（2分）

20．
（1分），
（2分），87.40（1分）

四、计算题（本题共3小题，30分。）

21．解：（1）线框中感应电动势的最大值 Em =
NBL1L2ω （3分）

（2）感应电动势的有效值
（2分）

感应电流的有效值

（3分）

22．解：（1）相邻两个亮条纹间的距离
2.5×10-3 m （4分）

（2）由
（3分） 则光的波长
6.3×10-7 m （3分）

说明：最后结果的有效位数不对，每问只扣1分。

23．解：（1）等效电路如图1所示

MN中的电动势
= 0.8 V （2分）

MN中的电流
0.8 A （2分）

流过灯L1的电流
0.4 A （2分）

（2）等效电路如图2所示

回路中的电动势
0.64 V （2分）

回路中的电流
0.16 A （2分）

灯L1的电功率
5.12×10-2 W （2分）

B卷（学期综合） 满分20分

一、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分。）

1．2 m（2分），25 Hz（2分） 2．全反射（2分），
（2分）

3．
（2分），mg(l+d) （2分）

二、计算题（8分）

解：（1）（2分）金属杆刚进入磁场时，杆中的感应电流
A

此时，杆ab所受的安培力
N，方向水平向左

杆ab所受的合力
N，方向水平向左

在金属杆ab向右做匀减速直线运动的过程中，安培力F安不断减小

因此，杆上所施加的水平拉力的方向始终向左

（2）（3分）当速度减为
m/s时，电流为
A

此时杆ab所受的安培力
N，方向水平向左

根据牛顿第二定律 F安+F = ma

水平拉力的大小 F = ma ( F安 = 0.15 N

（3）（3分）由动能定理

其中克服安培力做功的数值等于电阻R上发出的热量Q，即(W安=Q

所以
= (7.0×10-2 J