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福建省厦门市2010-2011(下)高二质检物理试题和参考答案


福建省厦门市 2010—2011 学年(下)高二质量检测

物 理 试 题
A 卷(满分 100 分)
一、选择题(本大题共 10 小题。每小题 4 分。共 40 分。在每一小题给出的四个选项中只有 一项是正确的。请把正确答案填在答题卷中) 1.下面哪些属于光的干涉现象: ( A.雨后美丽的彩虹 B.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物更清晰 C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到的彩色条纹 2.1905 年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的, 这两条基本假设是 A、同时对绝对性与同时代相对性 C、时间间隔的绝对性与空间间隔的相对性 率为 A、P B、P-(P/U)2r C、P-U2/r D、(P/U)2r B、运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 D、狭义相对性原理与光速不变原理 )

3.在远距离送电中,输电线电阻为 r,输送功率为 P,若用电压 U 送电,则用户得到的功

4.华裔科学家高锟获得 2009 年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号 传播的主要载体是光导纤维, 它的结构如图所示, 其内芯和外套材料不同, 光在内芯中传播。 下列关于光导纤维的说法中正确的是 A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套 的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套 的界面上发生全反射 C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大 5.有一 LC 振荡电路,能产生一定波长的电磁波,如要使产生的电磁波的波长变为原来的 2 倍,可采用的方法是 A、自感系数 L 变为原来的 2 倍,电容 C 变为原来的 2 倍 B、自感系数 L 变为原来的一半,电容 C 变为原来的一半 C、自感系数 L 变为原来的 2 倍,电容 C 不变 D、自感系数 L 不变,电容 C 变为原来的 2 倍

1

6.右图是某弹簧振子的振动图像,由图可知 A、振子的振幅为 10cm B、振子的周期为 8s C、第 12s 末振子的速度为零,加速度最大 D、第 16s 末振子的加速度最大,速度为零 7.如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框 abcd,磁铁和线框都 可以绕竖直轴 OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况 将是 ( ) A. 静止 B. 随磁铁同方向转动 C. 沿与磁铁相反方向转动 D. 要由磁铁具体转动方向来决定 8.如图所示,两列简谐波同波幅、同波长、同频率、同振动方向,并在同一弹性绳上相向 传播。某一时刻,两列波在绳的同一区段的波形分别如图中的实线与虚线所示,并且实线波 向右传播,虚线波向左传播,则下列说法中错误的是: ) ( A.质点 P 在振动过程中始终是加强的 B.质点 Q 在振动过程中始终是加强的 C.此时弹性绳呈直线状 D.再过

1 周期,质点 P 将处于波峰位置 4

9.右下图是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以 忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电 阻的阻值均为 R,L 是一个自感系数足够大的自感 线圈,其直流电阻阻值也为 R。下列图像是某同学 画出的在 t0 时刻开关 S 切换前后,通过传感器的电 流随时间变化的图像

① 图甲是开关 S 由断开到闭合,通过传感器 1 的电流随时间变化的图像 ② 图乙是开关 S 由断开到闭合,通过传感器 1 的电流随时间变化的图像 ③ 图丙是开关 S 由闭合到断开,通过传感器 2 的电流随时间变化的图像 ④ 图丁是开关 S 由闭合到断开,通过传感器 2 的电流随时间变化的图像 A、① ③ B、② ③ C、① ④ D、② ④

10.如图所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两点间的距离为 1m, t=0 时刻,波源 S 开始振动,速度方向竖直向上,振动由此以 1m/s 的速度开始向右传播。t =
2

1.0s 时,波源 S 第一次到达波峰处。由此可以判断,t =7.0s 时 A.质点 b 达到最大速度 B.质点 c 达到最大加速度 C.质点 e 速度方向竖直向下 D.质点 h 正好到达波谷位置 二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分。 ) 11. 平行光垂直射向一半径为 R 的玻璃半球的平面, 其截面如图所 示,发现只有 P、Q 之间所对圆心角为 60° 的球面上有光射出, 则玻璃球的折射率为 。
左 右

S a

b

c d

e

f

g

h

12.在同一地方,单摆 A 振动 60 次的同时,单摆 B 振动 30 次, 它们的摆长的比等于 。

13.某理想变压器初、次级匝数比为 55:9,初级接在 u=220 2 sin100πtV 的交流电源上, 则与次级并联的电压表的读数为 器的输入功率为 W。 V, 当次级接上一盏电阻为 60Ω 的电灯上, 变压

14、“大洋一号”是我国首次组织的横跨三大洋的远洋考察船,在航行 过程中, 海洋工作者可以根据水流切割地磁场所产生的感应电动 势来测定海水的速度。 假设海洋某处地磁场竖直分量为 B=0.5× 10
-4

T,水流是南北流向,如图将两电极竖直插入此处海水中,且 。

保持两电极的连线垂直水流方向。 若两电极相距 L=20m, 与两电 极相连的灵敏电压表读数为 U=0.2mV,则海水的流速大小为 三、计算题(本题共 3 小题,每小题 12 分共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤。只写出最后答案者不得分。有数值计算的题,答案中必需明确写出数 值和单位) 15.如图所示,一束激光从 O 点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表面 的 A 点射出。已知入射角为 i=53o,A 与 O 相距 l=6cm,介质的厚度为 d=4cm,试求介 质的折射率为 n。 (sin53o =0.8,cos53o =0.6)

3

16.一列简谐横波在 x 轴上传播,在 t1=0s 时的波形如图中实线所示,在 t2=0.05s 时的波形 如图中虚线所示,则 (1)横波的波长是多大? 振幅 A 是多大 (2)若 t2- t1<T,在 t1=0s 时 x=2m 的质点正在向 上运动,求波的传播方 向和波速的大小。

17.如图所示,固定于水平桌面上的矩形金属线圈匝数为 N,面积为 S,该线圈两输出端宽 为 L,金属棒 ab 水平搁在线圈输出端并与之接触良好,整个装置均处在竖直向下的匀 强磁场中。线圈电阻为 r,棒的电阻不计。开始时磁感应强度为 B0,若从 t=0 时刻起, 磁感应强度均匀增加,且

?B ? k ,同时保持静止。 ?t

求: (1)棒中的电流的大小和方向; (2)t=t1 时刻,棒 ab 所受的安培力的大小。

B 卷(满分 50 分)
四、选择题(本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每一小题给出的四个选项中只有 一项是正确的,请把正确答案填在答题卷中)
4

18.对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻 RT,在一定温度范围内,其阻值随温度的 变化近似是线性的。为了验证这个规律,某同学设计如图 1 的实验装置并将 RT 连入如图所 示的电路, 采用伏安法 测量在不同温度下 RT 的阻值, 图中的电压表 内阻很大。 根据测量结 果画出图 2 所示的图 像。 某一温度下, 电路 中的电流表、 电压表的 示数如图 3 所示。 则电 流表的读数为 m A,电压表的 读数为 RT 的阻值为 温度约为
o

V,此时 Ω。

热敏电阻所处环境的 C。

19.李畅同学在“利用双缝干涉测定的光的波长”的实验中,已知单缝与双缝间距 s=6cm,双 缝间距 d=0.5mm, 双缝到光屏间的 距离 l=0.5m, 用红光照射时得到干 涉条纹如图 1 所示。 (1)若分划板在图 1 中 A 位置时游标 卡尺的读数恰好为零,分划板在图 1 中 B 位置时游标卡尺的读数如图 2 所示, 则读数为 mm。 (2)波长的表达式 λ= 或“变小”) (4)若改用绿光照射,得到的干涉条纹间距将 (填“变大”、“不变”、或“变小”) (用 d、l、Δy 表示) ,该单色光的波长 λ= m。 (3) 若实验时稍微减小单缝和双缝间距 s, 得到的干涉条纹间距将 (填“变大”、 “不变”、 mm, 相邻两条纹间距 Δy=

五、计算题(本题共 3 小题,共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤。只写出最后答案者不得分。有数值计算的题,答案中必需明确写出数值和单位) 20、 (10 分)在利用筛子筛选种子时,筛子的运动可以看 作简谐运动,而种子则应该相对筛子运动,其物理模式如 图所示,A 好比种子,B 好比筛子,若 A、B 的质量分别 为 m、M,弹簧劲度系数为 k,A、B 间的动摩擦因数为 μ (假定最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力) ,则: (1)种子 A 振动的回复力是什么力提供的 (2)筛子水平方向振幅满足什么条件时,A 与 B 能相对运动?
5

21.(12 分)一个直流电动机的内阻 r=2Ω,与 R=8Ω 的电阻串联接在线圈上,如图所示,已 知线圈面积为 2 /20m2, 100 匝, 共 线圈的电阻为 2Ω, 线圈在 B ?

2

?

T 的匀强磁场中绕 OO1

以转速 n=600r/min 匀速转动时, 在合上开关 S 后电动机正常工作时, 电压表的示数为 100V, 求电动机正常工作时的输出功率。

22.(14 分)如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距 l,左端正方形区域 abcd 存 在均匀分布且随时间线性变化如图(b)所示的磁场 B(t) ,中间一段 cdef 的区域无磁 场,ef 右方区域存在匀强磁场 B0,两磁场方向均竖直向上。质量为 m 的金属棒从 t=0 时刻,在大小为 F 的水平向右恒力作用下由 cd 静止开始运动,经过时间 t0 恰好滑到 ef 位置进入右方磁场区域。设金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计。

(1)求金属棒在 cdef 间滑动时,回路中感应电流的大小和回路中感应电流产生的焦耳热 (2)试探讨在金属棒恰好滑进 ef 右方匀强磁场 B0 瞬间,回路中的感应电流大小和可能的 电流方向

6

参考答案
一、1-5 CDBAA 6-10 CBBBC 二、11、2 12、1:4 13、36 21.6 14、0.2 三、15、4/3(1.33) 16、 (1)波长8m 四、18、46 五 20、放物体 A 前,最大回复力的大小 F=k·A。 对于物体 A 来说,所需要的回复力是振子 B 给它的摩擦力;振幅最大处时,所需的静 摩擦力最大,设最大摩擦力为μ mg,当μ mg≥FA 回=ma 时,一起振动。 2.30 50 A=0.5cm (2)右 v=40m/s (2)F1=(B0+kt1)NKSL / r

17、 (1)I=E/R=NkS / r 19、 (1)4.5

方向:a-b 41.8(+-0.5)

0.75 (2)波长=(d/l) ·△y

7.5×10-7

(3) 不变 (4)变小

放物体 A 后,假定一起振动,则可产生的最大加速度 a= 又由于 μ mg≥ma

∴μ ≥ 21、800W

,题目要求发生相对运动,则μ <



22、 (1)0—t0时间内,设回路中感应电动势大小为 E0,感应电流为 I,感应电流产生的焦耳 热量为 Q,由法拉第电磁感应定律: E0 ?

B ?? ? L2 0 ?t t0



根据闭合电路的欧姆定律: I ?

E0 R



2 L4 B0 由焦耳定律及②③有: Q ? I Rt0 ? ④ t0 R 2

(2)设金属棒进入磁场 B0 一瞬间的速度为 ? ,做初速度为 0 的匀加速运动, ⑤ 在很短的时间△t 内, 根据法拉第电磁感应定律, 金属棒进入磁场 B0 瞬间的感应电动势为 E,则:

E?

?? ?x , ? ? ?? ? B0 I?x ? L2 ?B(t ) ?t ?t



由闭合电路欧姆定律及⑤⑥,求得感应电流:两个相减,分类讨论。
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