高二物理期末考试题2012.6.26
一、选择题：共40分，全选对的得4分，选对但不全的，得2分。
1．△omn为玻璃等腰三棱镜的横截面，a、b两束可见单色光从空气垂直射人棱镜底面mn，在棱镜侧面om、on上反射和折射的情况如图所示．由此可知。
a．棱镜内a光的传播速度比b光的小
b．棱镜内a光的传播速度比b光的大。
c．a光的频率比b光的高。
d．a光的波长比b光的长。
2．如图是双缝干涉实验装置的示意图，s为单缝，s1、s2为双缝，p为光屏。用绿光从左边照射单缝s时，可在光屏p上观察到干涉条纹。下列说法正确的是。
a．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小。
b．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大。
c．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小。
d．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大。
3．处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量en、电子的电势能ep、电子动能ek的变化关系是（ ）
a．ep增大、ek减小、en减小 b．ep减小、ek增大、en减小。
c．ep增大、ek增大、en增大 d．ep减小、ek增大、en不变。
4．在阴极射线管中电子流方向从右向左，其上方放置一根通有如图2所示方向电流的直导线，导线与阴极线管平行，则阴极射线将（ ）
a、向上偏转c、向纸内偏转。
b、向下偏转d、向纸外偏转。
5．如图所示，正弦波甲和方波乙的交变电流的峰值和频率相同，把此两电流通入阻值完全相同的电阻，则在相同的时间里(足够长)两电阻所消耗的电功之比w甲：w乙为。
a．1:2b．l:
c．1:ld．1:4
6．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )
a．核反应方程是h＋n→h＋γ
b．聚变反应中的质量亏损δm＝m1＋m2－m3
c．辐射出的γ光子的能量e＝(m3－m1－m2)c
d．γ光子的波长λ＝
7．如图所示，真空中有一个半径为r、质量分布均匀的玻璃球，频率为υ的细光束在空中沿直线bc传播．于c点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的d点又经折射进入真空中，已知∠cod＝120°，玻璃球对该激光的折射率为。则下列说法中正确的是。
a．激光束的入射角α＝45°
b．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射。
c．此激光束在玻璃中由c点到d点的时间为(c为真空中的光速)
d．激光在穿过玻璃球的过程中频率逐渐变小。
8．如图3所示，有一电量为q、重为g的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方高h处自由下落，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，那么，带电小球在通过正交电磁场时（ ）
a、一定做曲线运动
b、不可能做曲线运动。
c、可能做匀速直线运动。
d、可能做匀加速运动。
9．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为l，底端接阻值为r的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为b的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻r外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则
a．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
b．金属棒向下运动时，流过电阻r的电流方向为a→b
c．金属棒的速度为时，所受的安培力大小为f=
d．电阻r上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少。
10．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为w1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为w2，通过导线截面的电荷量为q2，则。
a．w1w2，q1=q2
c．w1>w2，q1=q2d．w1>w2，q1>q2
二、实验题：共14分。
11．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图14－4－16所示)，他进行的主要步骤是：
a．用刻度尺测玻璃砖的直径ab的大小d
b．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出。
玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心o、直径ab、ab的法线oc
c．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺mn紧靠a点并与直径ab垂直放置。
d．调节激光器，使po光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心o，并使长直尺mn的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到a点距离x1，右侧亮点到a点的距离x2.则。
1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n4分）
2)关于上述实验以下说法正确的是2分）
a．在∠boc的范围内，改变入射光po的入射角，直尺mn上可能只出现一个亮点。
b．左侧亮点到a点的距离x1一定小于右侧亮点到a点的距离x2
c．左侧亮点到a点的距离x1一定大于右侧亮点到a点的距离x2
d．要使左侧亮点到a点的距离x1增大，应减小入射角。
12、用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l＝75.0 cm，如图14－5－9甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标尺上的读数x1＝__mm（2分），然后再转动手轮，使与卡尺游标相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数x2＝__mm（2分），由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是___mm.
（4 分）
图14－5－9
三、计算题：共46分。
13、（10分）如图12所示，一台有两个副线圈的变压器。原线圈匝数n1=1100，接入电压u1=220v的电路中。求（1）在两组副线圈上分别得到的电压u2=6v，u3=110v，它们n2 u2
的匝数n2、n3分别是多少u1 n1
2）若在两副线圈上分别接上“6v 20w”、“110v 60w”的n3 u3
两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
14、（10分）如图所示，单匝金属线圈abcd,其中ab=l1,bc=l2,,线圈总电阻为r,bc间接一个电阻r，一理想电流表串联在该线圈中，当该线圈以ab为轴，在磁感应强度为b的匀强磁场中以角速度 ω匀速转动时，求：
！）从图示位置转过900角过程中，电阻r上产生的热量；
（2）从图示位置转过900过程中，通过电流表的电荷量。
15. （12分）在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径r=1m，处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中，一质量为m=1×10－3kg，带电量为q= -3×10－2c的小球，可在内壁滑动．现在最低点处给小球一个水平初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力f随时间变化的情况，已知小球能有两次到达圆形轨道的最高点。结合图象所给数据，g取10m/s2 ．求：
磁感应强度的大小．
小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中，摩擦力对小球做的功．
16． (14分）如图所示，在以o为圆心，半径为r＝ cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为b2=0.1t,方向垂直纸面向外。m、n为竖直平行放置的相距很近的两金属板，s1、s2为m、n板上的两个小孔，且s1,s2跟o点在垂直极板的同一水平直线上。
金属板m,n与一圆形金属线圈相连，线圈的匝数n=looo匝，面积s=0.2m2,线圈内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为 b1=b0+kt(t),其中b0、k为常数。另有一水平放置的足够长的荧光屏d, o点跟荧光屏d之间的距离为h=2r。
比荷为2x105c/kg的正离子流由s1进入金属板m,n之间后，通过s2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏d上。离子的初速度、重力、空气阻力及离子之间的作用力均可忽略不计。问：
k值为多少可使正离子垂直打在荧光屏上？
若k=0.45t/s,求正离子到达荧光屏的位置。
13、（10分）（1）解：由得3分。
3分。2）由p1=p2+p3 得i1u1= p2+p32分。
2分。根据y方向的匀变速直线运动规律，y方向的位移和末速度大小为。
y12分)vy2分)
在磁场中粒子做匀速圆周运动，轨迹如图所示。
由粒子在磁场中运动的规律，半径。
r2分)粒子在y方向的位移大小。
y2=2rcosθ
2分)粒子离开磁场再次进入电场，在x方向做匀速直线运动，在y方向做匀变速直线运动。若能回到出发点，设此运动时间为t3。由x方向上做匀速直线运动。
t3=此阶段y方向做匀变速直线运动的位移。
y32分)综合3段运动，粒子回到出发点，有。
y1-y2+y3=02分)
代入以上结果可得。
e1分)(2)abd
16、（1）金属棒ab运动的速度大小是多大？电阻是多大？
答案：解答：带电微粒在电容器两极间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，即mg=q
由此式可解出电容器两极板间的电压为。
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