2014-2015學年北京市朝陽區高二（下）期末物理試卷
一、選擇題（共13小題，每小題3分，滿分39分）
1．2023年第十一屆國際計量大會制定了一種國際通用的，包括一切計量的單位制，叫做國際單位制，簡稱si，以下說法中正確的是（ ）
a． 電勢的國際單位是瓦特
b． 磁通量的國際單位是庫倫
c． 電場強度的國際單位是安培
d． 磁感應強度的國際單位是特斯拉
2．我們身處資訊時代越來越離不開電磁波，以下說法中正確的是（ ）
a． 變化的電場和變化的磁場交替產生電磁波
b． 電磁波既可以是橫波也可以使縱波
c． 在外太空的真空環境下電磁波無法傳播
d． 電磁波在不同介質中傳播時的速度大小不變
3．以下說法中正確的是（ ）
a． 增透膜是利用了光的色散現象
b． 白光通過三稜鏡後形成彩色光帶是利用了光的干涉現象
c． 電子錶的液晶顯示是利用了光的偏振現象
d． 用標準平面檢查光學儀器表面的平整程度是利用了光的衍射現象
4．十九世紀被稱為物理學「電的世紀」，電磁學在這一世紀迅速發展起來，很多物理學家為此付出了艱辛的努力，按照按照歷史發展的順序對以下四位物理學家進行排序，其中正確的是（ ）
abcd． ①④③②
5．光導纖維被認為是20世紀最偉大的發明之一，2023年諾貝爾物理學獎授予被譽為「光纖之父」的華裔科學家高錕，以下關於光導纖維的說法中正確的是（ ）
a． 內芯的折射率比外套的小，光傳播時在外套與空氣的介面上發生全反射
b． 內芯的折射率比外套的小，光傳播時在內芯與外套的介面上發生全反射
c． 內芯的折射率比外套的大，光傳播時在外套與空氣的介面上發生全反射
d． 內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套的介面上發生全反射
6．學習了變壓器後，同學們想利用變壓器把電壓公升高後給某一電燈供電，以下設計的電路中正確的是（ ）
a． b． c． d．
7．某勻強電場的等勢面分布如圖所示，已知相鄰等勢面的間距均為1cm，則以下說法中正確的是（ ）
a． 電場強度的方向豎直向下 b． 電場強度的方向豎直向上
c． 電場強度的大小為e=1v/m d． 電場強度的大小為e=100v/m
8．如圖所示，在光滑水平面上，一輕質彈簧的左端固定，右端連線一小球（可視為質點），小球靜止於位置o，現將小球從位置o．現將小球從位置o拉開一定距離至位置b（在彈性限度內）由靜止釋放，小球向左運動的最遠位置為c．不計一切阻力．以下說法中正確的是（ ）
a． oc的距離等於ob的距離
b． 小球從b到c的運動過程中速度不斷減小
c． 小球從b到c的運動過程中加速度不斷增大
d． 小球從b到c的運動過程中彈簧的彈性勢能不斷減小
9．如圖甲至丁是交流電發電過程的示意圖，圖中只示意了一匝線圈，線圈的ab邊連在金屬滑環k上，cd邊連在滑環l上，導體做的兩個電刷e、f分別壓在兩個滑環上，線圈在轉動時可以通過滑環和電刷保持與外電路的連線．線圈沿逆時針方向以角速度ω勻速轉動，線圈的面積為s，磁場可視為水平向右的勻強磁場，磁感應強度為b，電路的總電阻為r、以下書法中正確的是（ ）
a． 由甲轉到乙的過程中，線圈中的電流方向為a→b→c→d→a
b． 由丙轉到丁的過程中，線圈中的電流方向為a→b→c→d→a
c． 轉到丙位置時，穿過線圈的磁通量為零
d． 轉到一圈的過程中，線圈產生的電能為
10．振源a帶動細繩振動，某時刻波剛好傳播到細繩上的質點p．形成的簡諧橫波如圖甲所示，若以時刻作為計時起點，則圖乙中能表示p點振**象的是（ ）
a． b． c． d．
11．如圖所示的電路中，帶鐵芯的線圈l與燈a併聯，線圈的電阻遠小於燈的電阻，當閉合開關s後燈正常發光．以下說法中正確的是（ ）
a． 斷開開關s，燈a立即熄滅
b． 斷開開關s，燈a閃亮一下後熄滅
c． 用阻值與線圈相同的電阻取代l接入電路，斷開開關s，燈a逐漸熄滅
d． 用阻值與線圈相同的電阻取代l接入電路，斷開開關s，燈a閃亮一下後熄滅
12．一帶電粒子在勻強磁場中處於靜止狀態，某時刻突然炸裂成甲、乙兩粒子，炸裂後的兩粒子剛好在磁場中做勻速圓周運動．已知甲的電量是乙電量的2倍，兩粒子均帶正電．不計粒子的重力以及粒子間的相互作用．圖中能正確表示兩粒子運動軌跡的是（ ）
a． b． c． d．
13．電磁炮有很多優點，備受各**事家的重視，如圖是導軌式電磁炮實驗裝置的示意圖．兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實驗用彈丸）．滑塊可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸．電源提供的強大電流從一根導軌流入，經過滑塊，再從另一導軌流回電源．滑塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發射．在發射過程中，滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直於紙面，其強度與電流的關係為b=ki，．如果兩導軌內側間距為l，滑塊的質量為m，滑塊沿導軌滑行距離s後獲得的發射速度為v0．以下說法中正確的是（ ）
a． 若使電流和磁感應強度的方向同時反向，滑塊的發射方向也將隨之反向
b． 若將電源提供的電流加倍，則滑塊沿導軌滑行距離s後獲得的發射速度為2v
c． 若使電源提供的電流加倍，則滑塊沿導軌滑行距離s後獲得的發射速度為4v
d． 若使滑塊的質量加倍，則滑塊沿導軌滑行距離s後獲得的發射速度為0.5v
二、解答題（共3小題，滿分24分）
14．在「測定玻璃的折射率」的試驗中，對一塊兩面平行的玻璃磚，用「插針法」找出與入射光線對應的出射光線．現有甲、乙、丙、丁四位同學分別做出了如圖所示的四組插針結果．從圖上看，插針正確的是同學（選填「甲」、「乙」、「丙」或「丁」）
15．在「用單擺測定重力加速度」的實驗中，
（1）以下關於本實驗的措施中正確的是 （選填下列選項前的序號）
a．擺角應盡量大些
b．擺線應適當長些
c．擺球應選擇密度較大的實心金屬小球
d．用停表測量週期時，應取擺球擺至最高點時開始計時
（2）某同學用秒錶記錄了單擺振動50次所用的時間如圖1所示，秒錶讀數為 s．
（3）若該同學測量了5種不同擺長與單擺振動週期的對應情況，並將記錄的結果描繪在如圖2所示的座標中，圖中個座標點的標號分別對應實驗種5種不同擺長的情況．在處理資料時，該同學實驗中的第組資料點應當捨棄．請你在圖2中畫出t2﹣l圖線；
（4）該同學求重力加速度時，他首先求出了（3）中t2﹣l圖線的斜率k，則利用率k求重力加速度的表示式為g= ．
16．）①的關鍵是明確歐姆表的使用方法中，每次換完擋後都應進行重新調零．題②關鍵是明確若電壓表有示數且與電壓電動勢接近時，說明電壓表之間不含電源的導線間有斷路．題③關鍵是明確要求電流從零調時，變阻器應採用分壓式接法．
（2）根據圖象判斷燈泡電阻隨電流的變化關係，然後應用電功率公式解題．
（3）把電源與定值電阻等效與電源，在圖a所示座標系內作出電源的u﹣i圖象，由圖象求出電壓與電流，然後答題．
（1）小明借助多用電表檢查小燈泡．先斷開開關，把多用電表的選擇開關旋到「×1ω」擋，再進行調零；又將紅、黑錶筆分別接觸a、b接線柱，多用電表的表盤恰好如圖2所示，則小燈泡的電阻為 ω．由此可以判斷小燈泡沒有故障．
（2）小明將多用電表選擇開關旋於某直流電壓檔，將紅、黑錶筆分別接觸b、c接線柱；閉合開關，發現電壓表的示數約等於電源電動勢，說明b、c接線柱間的導線出現了 （選填「斷路」或「短路」）．
（3）小明把故障排除後，為了描述該燈泡的伏安特性曲線，將多用電表選擇開關旋於某直流電壓檔作為電壓表使用．為了使電壓表、電流錶的示數能夠從零開始讀取，他應該在 （選填「a、c」，「a、d」或「c、d」）接線柱間再連線一根導線，多用電表的紅、黑表應當分別接觸 （選填「a、c」，「a、d」或「c、d」）接線柱；並在閉合開關前把滑動變阻器的滑片置於最端（選填「左」和「右」）．
（4）小明在實驗中得到了多組資料，在圖3所示的i﹣u座標系中，通過描點、連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．由此可以得出結論：小燈泡的電阻隨著電壓的增大而 （選填「增大」、「減小」或「不變」）．
（5）小明想進一步**小燈泡的功率p與電流平方i2的關係圖線，根據本實驗的結論可以推斷圖4中正確的是 ．
三、解答題（共4小題，滿分37分）
17．如圖所示，在光滑的水平地面上，質量為ma=1.0kg的小球a以va=4.0m/s的速度，某時刻與靜止的小球b發生對心碰撞，碰撞後a球以va=1.
0m/s的速度繼續向右運動，b球以vb=3.0m/s的速度也向右運動．
（1）求b球的質量mb；
（2）已知兩小球撞擊的時間為△t=0.01s，求碰撞過程中a球對b球的平均撞擊力的大小f；
（3）兩小球的碰撞是彈性碰撞嗎？請你說明理由．
18．如圖所示為質譜儀的原理圖，ⅰ為粒子加速器，加速電壓為u1：ⅱ為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為b1，板間距離為d；ⅲ為偏轉分離器，磁感應強度為b2．今有一質量為m、電量為q的正離子經加速後，恰能通過速度選擇器，進入分離器後在ⅲ中做勻速圓周運動，不計粒子的重力及粒子間的相互作用．求：
（1）粒子離開加速器ⅰ時的速度大小v；
（2）加在速度選擇器ⅱ上的電壓u2
（3）粒子在偏轉分離器ⅲ中做勻速圓周運動的半徑r．
19．如圖甲所示，空間中有一寬為2l的勻強磁場區域，磁感應強度為b，方向垂直紙面向外，abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為l的正方形紙框，總電阻為r．線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區域，在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行．取線框cd邊剛進入磁場時的位置x=0，x軸沿水平方向向右．求：
（1）cd邊剛進入磁場ab兩端的電勢差u，a，b兩端哪端電勢高？
（2）線框在穿過磁場的過程中總共產生的焦耳熱q．
（3）在圖乙中，畫出ab兩端電勢差uab隨前進距離x變化的圖象（其中u0=blv）．
20．小芳同學在學習了單擺之後，她設想了乙個問題：如果讓擺球帶上電荷在磁場中擺動，（如圖1所示），情況會怎樣？與重力場中的單擺，（如圖2所示）相比，運動情況還相同嗎？
還是簡諧運動嗎？於是她試著對這個問題進行了一系列的比較和**．
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