江西省白鹭洲中学09-10学年高二下学期期中考试(物理)

江西省白鹭洲中学09-10学年高二下学期期中考试
物理试卷
完卷时间:100分钟 满分:100分 命题:张征印 审题:陈伯荣
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分．各小题提供的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，有漏选的得2分，有错选或不选的得0分） 1．2009年1月，中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为中国商船护航．如图所示，此次护航从三亚启航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程四千五百海里．关于此次护航，下列说法正确的是
A.当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将护航舰艇看做质点
B.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移
C.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程
D.根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度
2．如图所示，让太阳光（自然光）通过M 上的小孔S 后照射到M 右方的一偏振片P 上，P 的右侧再放一光屏Q ，现使P 绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q 上的亮度变化情况，下列判断中正确的是
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮度基本不变
C.光屏上亮、暗交替变化出现
D.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
3．如图所示，两个同种玻璃制成的三棱镜，顶角α1略大于α2，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与竖直界面的夹角β１＝β2，则
A.在棱镜中1光的传播速度比棱镜中2光的传播速度小
B.1光的频率大于2光的频率
C.让1光和2光通过同一双缝干涉装置，1光的条纹间距小于2光的条纹间距
D.在利用1光和2光做衍射实验时，1光的实验效果显著
4．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲：W 乙为 A.1：6 B.1：3 C.1：2 D.1：2
5．一列横波沿x 轴负方向传播，某时刻的波形如图所示，经过0.25 s ，图中P 点第1次到达波峰位置，此后再经过0.75 s ，对质点P 的分析正确的是 A.位移是2cm ，速度为零 B.位移是－2cm ，速度为零 C.位移是零，速度方向向上 D.位移是零，速度方向向下
y /cm
x /cm
P 1 -2
2 0 3
6．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为(k 为某个常数)
A. ρ＝kT
B.T k =
ρ C. ρ＝KT 2
D. 2T
k =ρ
7．如图甲所示，水平面上的平行导轨PQ 、MN 上放着两根导体棒ab 、cd ，两棒间用绝缘丝线系住．开始，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示．I 和F T 分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力．则在t ０时刻 A.I ＝０，F T ＝０ B.I ＝０，F T ≠０ C.I ≠０，F T ＝０ D.I ≠０，F T ≠０
8．某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB 是一段圆弧的电阻，O 点为其圆心，圆弧半径为r ．O 点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB 接触良好且无摩擦．A 、B 之间接有内阻不计、电动势为9 V 的电池，电路中接有理想电流表A ，O 、B 间接有一个理想电压表V ．整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的是
A.从图中看到列车一定是向右加速运动
B.当列车的加速度增大时，电流表A 的读数增大，电压表V 的读数也增大
C.若电压表显示3V ，则列车的加速度为
g 3
3
D.如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的
9．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物M ，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处，在杆的中点C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M ．C 点与O 点距离为l ．现在杆的另一端用力，使其逆时针匀
速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了900角），在此运动过程中下述说法中正确的是 A.重物M 做匀速直线运动 B.重物M 做匀变速直线运动 C.重物M 的最大速度是ωl D.重物M 的速度先减小后增大
10．如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场E 和匀强磁场B 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电荷量为+q ，质量为m ）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度从静止开始自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过电磁场区域的是
二、实验填空题（共3小题，其中11题4分，12、13题每小题8分，共20分）
11．以下是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是
A.在“用单摆测定重力加速度”的实验中应该用悬线长加上小球的直径作为摆长
B.在“验证力的平行四边形定则”的实验中拉橡皮条的细绳要稍长，并且实验时要使
弹簧与木板平面平行
C.在“验证动量守恒定律”的实验中入射球的质量应大于被碰球的质量，且入射球每
次应从同一高度无初速度滑下
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中需要用天平测物体（垂锤）的质量
12．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计
了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O
作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚
大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部
分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的
法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头
针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC
部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出
液体折射率的值，则：
（1）若∠AOF＝30０，OP3与OC的夹角为30０，则P3处所对应的折射率的值为．（2）图中P3、P4两位置中（填“P3”或“P4”）处所对应的折射率大．
（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为．
（4）若保持∠AOF＝30０不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过．
13．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容和电感线圈等．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2 kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA）．在操作台上还准备了如下实验
器材：
A．电压表V（量程4 V，电阻R v约为4.0 kΩ）
B．电流表A1，（量程100 mA，电阻R Al约为5 Ω）
C．电流表A2（量程2 mA，电阻R A2约为50 Ω）
D．滑动变阻器R1（0～40 Ω，额定电流1 A）
E．电阻箱R2（0～999.9 Ω）
F．开关S一只，导线若干．
(1)为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路
原理图，所选取的相应器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其设计或
器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？．
(2)在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余
下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应
的相关物理量间的函数关系式．
三、计算题（共4小题，8分+10分+10分+12分，共40分）
14．（8分）半径为R 的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O 为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a 处射人玻璃后，恰在O 点发生全反射．另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b 射人玻璃砖后，折射到MN 上的d
点，测得Od ＝R 4
1
．则玻璃砖的折射率为多大？（最后结果可以保留根号）
15．（10分）在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ=30０
，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60０
．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动．当乙物体在运动的过程中，甲物体始终保持静止，且当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动．已知乙物体的质量为m ＝1 kg ，若取重力加速度g ＝10 m/s 2．试
求：
（1）乙物体经过最高点和最低点时悬线的拉力大小； （2）甲物体的质量M 及斜面对甲物体的最大静摩擦力f ．
16．（10分）在xOy 平面内，第Ⅲ象限内的直线OM 是电场与磁场的边界，
OM 与y 轴负方向成450角．在x <0且OM 的左侧空间存在着沿x 轴负方向的匀强电场E ，场强大小为E ＝0.32 N ／C ，在y <0且OM 的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ，磁感应强度大小为B ＝0.10 T ，如图所示，不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O 沿y 轴负方向以υ０=2.0×103m ／s 的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q =5.0×10-18 C ，质量为m ＝1.0×10-24
kg ．（电、磁场区域足够大）求：
(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标； (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标．(保留两位有效数字)
17．（12分）如图所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L ，距左端L 处的中间连有一段倾角为θ的光
滑倾斜导轨，其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接，导轨左右两段处于高度相差H 的水平面上．斜面导轨所在区域无磁场，右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B 2，其磁感应强度B 2待求．左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B 1，其磁感应强度随时间变化的规律为kt B B +=01，式中B 0和k 都是已知常数．在斜面轨道顶端，放置一质量为m 的金属棒ab ，与导轨左段形成闭合回路．设金属棒在回路中的电阻为R ，导轨电阻不计，重力加速度为g ．
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内，回路中感应电流产生的焦耳热量；
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B 2后刚好做匀速运动，求磁场的磁感应强度B 2的大小．
白鹭洲中学2009—2010学年度下学期
期中考试
高二物理试卷答题卡
一、选择题（10×4分＝40分）
二、实验填空题（共3小题，其中11题4分，12、13题，每小题8分，共20分）
11．(4分)
12．(1) (2分) (2) (2分)
(3) (2分) (4) (2分)
13．(1)(2分)
(2)①画在右图方框中(4分)②(2分)
三、计算题（共4小题，8分+10分+10分+12分，共40分）
14．（8分）
15．（10分）
16．（10分）
17．（12分）
白鹭洲中学2009—2010学年度下学期期中考试
高二物理试卷参考答案
一、选择题（10×4分＝40分）
二、实验填空题（共3小题，其中11题4分，12、13题，每小题8分，共20分）
11． BC (4分) 12．分) (2) P 4 (2分)
(3) 1 (2分) (4) 2 (2分)
13．(1) 用A ２代替A １ (2分)
(2) ①画在右图方框中 (4分) ②
2
11ER r
E u += (2分) 三、计算题（共4小题，8分+10分+10分+12分，共40分） 14．（8分）解析：设光线Ⅱ的入射角和折射角分别为i 、r 在∆bOd 中，bd ＝R od
ob 4172
2
=
+ 17
17
sin ==bd od r ………（2分） 由折射定律，有
n r
i
=sin sin 即n i 1717sin =………（2分） 又光线Ⅰ与Ⅱ平行，且在O 点恰好发生全反射，n
i 1
sin =
………（2分） 所以
n
n 1
1717= 从而解得：03.2174
≈=n ………（2分） 15．（10分）解析：(1)设当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力为F T1 对乙物体F T1＝mg cos α＝5 N ………（2分） 设当乙物体运动到最低点时，绳子上的弹力为F T ２ 对乙物体由机械能守恒定律：22
1
)cos 1(υαm mgl =-………（1分） 又由牛顿第二定律：l
m
mg F T 2
2υ=-………（1分）
得：F T ２＝mg （3－2cos α）＝20 N ………（1分）
(2)乙在最高点时甲物体恰好不下滑，有：Ｍg sin θ＝f ＋F T1………（2分） 乙在最低点时甲物体恰好不上滑，有：Ｍg sin θ＋f ＝F T ２………（1分）
可解得：5.2sin 2)cos 3(=-=
θαm M K g 5.7)cos 1(2
3
=-=αf N ………（2分）
16．（10分）解析： （1）带电微粒从Ｏ点射入磁场，运动轨迹如图所示．第一次经过磁场边界上的A 点．
由r
m
B q 2
00υυ= 得：30
104-⨯==
qB
m r υm ………（2分） A 点位置坐标为（-4×10-3 m ，-4×10-3 m ）………（1分）
（2）带电微粒在磁场中运动轨迹如（1）问图，设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为T qB m T π2=
则：T T T t t t AC OA =+=+=4
3
41………（2分） 代入数据得：t ＝1.3×10-5 s ………（1分）
（3）微粒从C 点沿y 轴正方向进入电场，速度方向与电场力方向垂直，微粒做类平抛运动． m qE a =
r at x 22
12
1==∆ 10t y υ=∆………（2分） 代入数据得：∆y ＝0.2 m y ＝∆y －2r ＝0.19 m ………（1分） 离开电、磁场时的位置坐标为（0，0.19 m ）………（1分）
17．（12分）解析：（1）感应电流的大小和方向均不发生改变．因为金属棒滑到导轨上的任意位置时，回
路中的磁通量的变化率相同．………（3分）
（2）金属棒在斜面导轨上滑行的加速度为：a ＝g ·sin θ………（1分）
而斜面的长度为
221
sin at H =θ 解得：θ
2
sin 2⋅=g H
t ………（1分） 设金属棒在斜面导轨上滑行时回路中感应电动势大小为E 0，感应电流为I ，感应电流产生的焦耳热为Q ，
由法拉第电磁感应定律得 20kL t E =∆∆=
φ
………（1分） 根据闭合电路的欧姆定律可得 R
E
I 0=………（1分）
由焦耳定律得：g
H
R L k Rt I Q 2sin 4
22
θ
⋅=
=………（1分） (3)设金属棒进入磁场B 2瞬间的速度为υ，金属棒在倾斜轨道上下滑的过程中机械能守恒， 有22
1
υm mgH =
………（1分） 因为金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B 2后刚好做匀速运动，所以回路中的感应电动势为零．即回路中的磁通量不变．所以有
022=∆⋅-∆⋅=∆t kL t L B υφ ………（2分） 解得：gH
kL B 22=
………（1分）
（14～17题中，各小题有其他不同解法可给相应的适当分值）。