陕西省师范大学附属中学高二物理上学期期末考试试题

陕西师大附中2013—2014学年度第一学期期末考试高二年级物理试
题
一、选择题（本题共12小题，48分。

每小题4分，第1小题到第9小题，只有一个正确答案，选对得4分。

第10小题到第12小题，有一个或几个正确答案，选全得4分，选不全得2分，选错得0分）
1、关于简谐振动，下列说法正确的是（）
A、如果质点振动的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，这样
的振动叫做简谐振动
B、如果质点做简谐振动，则质点振动的动能和弹性势能的总和保
持不变
C、回复力F=－kx，是简谐振动的条件，回复力F只能是弹力
D、弹簧振子的振动在考虑空气阻力时，做的也是简谐振动
2、如图1所示的弹簧振子水平放置，
忽略各种阻力时，它将在COB之间
来回往复的做简谐振动，其中O点
为平衡位置，简谐振动的振幅为A，
弹簧的劲度系数为k，原长为L，弹
簧振子的周期为T，小球质量为m，
且规定向右为位移的正方向。

请由此
判断下列说法正确的是（）
A、从C到O，位移为负并且增大，图1
从O到B，位移为正并且增大
B、从C到O，速度为负并且增大，从O到B，速度为正并且减小
C、设t=0时刻，若小球在O点且正向右运动，则小球的位移时间
关系为x=Asin(2πt/T)
D、设t=0时刻，若小球刚好在B点，则小球的位移时间关系为
x=Asin(2πt/T)
3、如下图2，是一条软绳上的18个质点，质点1在外力作用下首
先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形
成机械波。

由此波的形成及图示可知，下列说法正确的是( )
A、质点1带动质点2是利用绳子间的弹力实现的，绳子形成的波是横波，横波可以在固体、液体和气体中传播
B、如果质点1开始时是向下振动的，一个周期的波形与图2在一
个周期时的波形一样
C、如果相邻两质点间的水平距离为0.2m, 则这列波波长大于2.4m
D、该绳子上的每一个质点开始起振时，方向都向上，振动周期都
相同，质点1振动一个周期，波向前传递一个波长
图2
4、在上图2中，如果沿波的传播方向上每个质点的间距为2cm，
t=0时刻，质点1开始由平衡位置向下振动，从而产生简谐横波且
水平向右传播。

t=0.3s时，质点1第一次达到最高点，则下列说法
正确的是（）
A、质点17开始振动时的方向向上，周期为1.2s
B、t=0.4s时，波恰好传到质点13处，且质点13向下振动
C、t=0.5s时，质点13恰好到达最高点
D、0.3s＜t＜0.4s时间内，质点6的速度向下
5、某介质的折射率为2，光线从此介质射向与空气交界的界面，下图中的光路图正确的是（）
6、点光源S
通过带有圆孔
的挡板N，照
射到屏M上，形成直径为d的亮圆，如果在挡板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃时，如图3
所示，这时点光源通过圆孔和玻璃，在屏上形成直径为D的亮圆，直径d和D的关系是( )
A、d>D
B、d=D 图3
C、d<D
D、无法判定
7、如图4所示，ABC为等腰三棱镜，顶角A的角度为α=60°，一条单色光线从AB边射入，进入三棱镜内的光线与底边BC平行，三棱镜的出射光线与入射光线的偏向角为β=30°，则该三棱镜的折射率n为（）图4
2
A、2
B、3
C、2
D、
2
8、如图5(a)为电热毯的示意图，电热丝接在U=311sin100πt（V）
图5(a) 图5(b)
的交流电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过理想二极管，使输入电压变为图5(b)所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时电压表的示数约为（）
A、110V
B、156V
C、220V
D、211V
9、如图6所示，一储油桶，底面直径与高均
为d，当桶内无油时，由某点A恰能从桶边
沿看到桶底B点，当桶内油的深度达到桶高
一半时，由点A沿AB看去，看到桶底的点C，已知两点BC的实际距离为d/4，则这种油的
折射率n约为（）
A、1.73
B、1.58
C、1.41
D、3.16 图6
10、传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压、电流、电量等）的一种元件。

如图7所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，已知电容器两极间的电压始终不变，则下列说法正确的是（）
图7
A、若电量增加，可判断出θ变大
B、若电量减少，可判断出h变小
C、若有电流向传感器充电，则F变大
D、若有电流沿传感器放电，则x变大
11、科学和技术是紧密联系在一起的，我们常常重视科学的学习而
忽略了技术的学习，实际上技术的进步才是社会发展的真正动力，
下面提供了一些技术和原理，其中正确的是（）
A、光信号利用光导纤维从一端输入，就可以传到千里之外，实现
光纤通信。

光纤通信只是利用了光是电磁波的这一性质
B、交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波，同时测量反射波
的频率，根据反射波频率变化的多少，就可以知道汽车的速度，这种方法利用了多普勒效应C、当驱动力的频率等于系统振动的固有频率时，系统振动振幅最
大的现象叫共振。

当驱动力的频率与系统振动的固有频率相差较大时，系统振动很小。

汽车通常有三级减震系统叫质量—弹簧系统，最下面是由车轮的轴和轮胎组成的第一级质量—弹簧系统，车身和座底弹簧组成第二级质量—弹簧系统，乘客和座椅弹簧组成的第三级质量—弹簧系统，这些质量—弹簧系统的固有频率都比较低，对来自地面的频率较高的振动有减震
作用
D、超声波有两个特点：一个是能量很大，一个是它几乎是沿直线
传播，利用超声波的巨大能量可以使人体的结石做剧烈的受迫振动而破碎。

利用它的几乎是
直线传播，人们设计了声呐系统
12、有一个交流电源，输出的电压为220V，输出的电功率为44kW，如果用原副线圈匝数之比
为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原副线圈匝数之比为10：1的降压变压器
降压，供给用户使用，已知输电线的总电阻为0.2Ω，下列结论正确的是( )
A、不经过变压而经导线直接输送到用户，则用户得到的电压和电功率是180V和36kW
B、不经过变压而经导线直接输送到用户，则用户得到的电压和电功率是220V和44kW
C、经升压和降压后用户得到的电压和电功率是219.6V和43.92kW
D、经升压和降压后用户得到的电压和电功率是220V和44kW
二、实验题（本题共2小题，16分，第13题8分，第14题8分）
13、用插针法测定透明半圆柱形玻璃砖的折射率，O为玻璃砖的
圆心，使入射光线与玻璃砖的平面端垂直。

下面的四个图中，P1、
P2、P3、P4是四个同学插针的结果。

A
B C
D
① 在这四个图中，
肯定错误的是。

② 在这四个图中，可以比较准确测出折射率的是。

③ 在较准确的图中，画出光路图，标出要测量的角度（入射角θ1、
折射角θ2），写出计算玻璃折射率的公式是。

14、长为L的轻细绳，一端固定悬挂在铁架
台上，另一端连接质量为m的小球，如图8所
示，小球从静止释放后，最大偏转角为θ
⑴请证明在θ较小时，单摆近似做简谐振动
（空气阻力不计）
⑵用此单摆可以测量地球的重力加速度g，若摆线长为L，摆球直径为D，周
期为T，其重力加速度g= 。

利用单摆的等时摆动，人们制成了摆
钟。

若地球上标准钟秒针转一周用时60s，将该图8
钟拿到月球上时，秒针转一周与地球上 s时
间相同（已知g地=6g月）。

三、计算题（本题共3小题，36分，第15小题10分，第16小题13分，第17小题13分，
要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后结果的不得分，有数值计算
的题，答案中必须写出数值和单位）
15、在图9的简谐横波中，实线是t=0时刻一列简谐横波的波形图，虚线是t=0.2s时该波的
波形图。

求这列波的周期和波速。

图9
16、如图10所示，一足够长的矩形区域abcd 有竖直向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，在ad 边中点O 处，垂直磁场射入速度为v 0的带正电的粒子，射入方向与ad 边的夹角为θ=30°，已知粒子质量为m ，电荷量q ，ad 边长为L ，ab 边足够长， 图10 粒子的重力不计，求：
⑴粒子能从ab 边射出磁场的速度v 0的大小范围。

⑵粒子从O 点射入到离开ab 边射出磁场的时间范围。

17．如图11所示，固定于水平桌面上 的金属框架cdef ，处在竖直向下 的匀强磁场中，金属棒ab 搁在 框架上，可无摩擦滑动。

此时
adeb 构成一个边长为L 的正方形。

棒的电阻为R ，其余部分电阻不计。

图11 开始时磁感应强度为B 0。

(1)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量为k ，同时保持棒静止。

求棒中的感应电流的大小和方向。

(2)在上述(1)情况中，棒始终保持静止，当t=t 1时，求需加的垂直于棒的水平拉力的大小和方向。

(3)当棒以恒定速度v ，从图示位置向右做匀速运动时，t=0时刻磁感应强度仍为B 0，为使棒中无电流，从t=0时刻开始，磁感应强度B 应随时间怎样变化（B 与t 的关系）？
陕西师大附中2013—2014学年度第一学期
期末考试高二年级物理答题纸
一、选择题（本题共12小题，48分。

每小题4分，第1小题到第9小题只有一个正确答案，选对得4分。

第10小题到第12小题，有一个或几个正确答案，选全得4分，选不全得2分，选错得0分）
二、实验题 13
、
①
②
③
14、⑴证明：
⑵、三、计算题
15、解
16、解
17、解
陕西师大附中2013—2014学年度第一学期
期末考试高二年级物理答案
一、选择题（本题共12小题，48分。

每小题4分，第1小题到第9小题只有一个正确答案，选对得4分。

第10小题到第12小题，有一个或几个正确答案，选全得4分，选不全得2分，选错得0分）
二、实验题
13、① AB ② D ③ n=sin θ2/sin θ1
14、⑴证明：（4分）小球受力如图，回复力F=mgsin θ θ较小时，sin θ≈θ=OA/L=x/L （x 为A 点的位移） F=mgx/L ，方向F 与x 相反 ∴ F=－mgx/L 做简谐振动
⑵（4分）2
2)2/(4T
D L +π 、
三、计算题
15、解：①若波向右，满足nT + T/4=0.2
∴T=0.8/(4n+1)，v=λ/T=5(4n+1) (n=0，1,2,3……) ----（5分） ②若波向左，满足nT + 3T/4=0.2
∴T=0.8/(4n+3)，v=λ/T=5(4n+3) (n=0，1,2,3……) ---（5分）
16、解：⑴粒子轨迹如图所示 对圆O 1，由几何关系知： L/2+R 1sin30°= R 1 R 1= L
qv 0B=m 1
20
R v ∴v 0=qBR 1/m=
m
qBL
----------(4分) 对圆O 2，由几何关系知： R 2+ R 2sin30°= L/2 R 2=L/3
qv 0B=m 2
20R v ∴v 0=qBR 2/m=m qBL
3 --------(4分)
∴
m qBL 3≤v 0≤m
qBL
范围的粒子可从ab 边射出 ------（1分） ⑵由图可知圆O 1对应的圆心角150°， 由T=
qB m π2知： 对应的时间t 1=5T/12=qB
m
65π ----------（2分） 圆O 2对应的圆心角240°，对应的时间t 2=2T/3=
qB
m
34π ∴时间范围
qB m 65π≤t ≤qB
m
34π -----------（2分） 17、解：⑴ E=n t
∆∆ϕ
n=1
t ∆∆ϕ=L 2t
B ∆∆=kL 2
I=E/R ∴I=kL 2
/R 方向b 指向a -------(5分) ⑵棒静止，F 外=F 安
∴F 外=BIL=(B 0+k t 1)kL 3
/R 方向向右 ---------（3分）
⑶磁通量变化产生的电动势E= n t ∆∆ϕ
=t
L B vt L BL 20)(-+。

I=0，E=0 ∴t
L B vt L BL 2
0)(-+=0 ，B=vt L L B +0 ----（5分）。