高二下学期试题.doc

江苏启东02-03年下学期高二物理期末考试

一、选择题：共10小题，每小题40分。每小题的四个选项中至少有一项正确，请把正确的选出来，并涂在答题卡上。
1、在下列四个核反应式中，x表示中子的是哪些？
A、+→ B、→
C、→ D、→
2、在卢瑟福的a粒子散射实验中，有少数a粒子发生大角度偏转，其原因是
A、原子中的正电荷是均匀分布的
B、原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小一个核上
C、a粒子的速度太大
D、原子中存在着带负电的电子
3、关于电磁波谱，下列说法正确的是
A、电磁波谱中最容易产生衍射现象的是无线电波
B、可见光中红光比紫光更容易使金属产生光电效应
C、射线伴随核反应产生，射线不是电磁波
D、红外线的主要作用是热效应，只有高温物体才会发出红外线
4、矩形线圈abcd处于图所示位置，要使cd边受到的安培力方向
竖直向上
A、向左平动进入磁场 B、向右平运退出磁场
C、以ab为轴cd边向纸面外转动 D、竖直向下平动
5、有一个正常工作的理想变压器，现在要使它的输入功率变为原来的2倍，可以采取下列哪一种措施（其它条件保持不变）
A、初级线圈匝数n1变为原来的2倍
B、次级线圈匝数n2变为原来的2倍
C、负载电阻R的阻值变为原来的
D、n2和R都变为原来的2倍
6、如图所示，当R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表
V2的示数的变化量分别为△U1和△U2（均取绝对值），则△U1
和△U2的大小关系为
A、△U1＞△U2 B、△U1=U2
C、△U1＜△U2 D、无法判断
7、质子和a粒子由静止开始经同一电压为U1的电场
加速后，垂直电场方向进入同一电压为U2的偏转电场，并落在
B板上，如图所示，它们在偏转电场中的水平位移分别为S1和
S2，不计重力
A、S1＞S2 B、S1＜S2
C、S1=S2 D、以上结论都有可能
8、如图所示，一条形磁铁用线悬挂，在悬点O的下方固定一水
平放置的金属圆环，使磁铁沿竖直平面摆动，则
A、在一个周期内，圆环中感应电流方向改变2次
B、磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C、磁铁所受感应电流磁场的作用力始终是阻力
D、磁铁所受感应电流磁场的作用力有时是阻碍摆动，有时是推动摆动
9、抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产
生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则
A、这是利用光的干涉现象
B、这是利用光的衍射现象
C、如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了
D、如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
10、如图所示，带电平行板中竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里
的匀强磁场，带电小球从光滑绝缘导轨上的a点自由滑下，经过轨道
端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现让小球从较低的b
点开始自由滑下，经P点进入板间，在板间运动过程中
A、小球带负电 B、小球的动能将会增大
C、小球的电势能将会增大
D、将轨道移至右侧，再让小球从适当位置自由滑下，带电小球仍能在板间做匀速直线运动
二、实验题（3小题，共20分）
11、（6分）如图所示，（甲）图中S为点光源，AB为一遮光板，CD表示AB上的透光部分，C与D之间的距离d可以调节，MN为光屏，（乙）图和（丙）图上的白色部分表示光通过CD在屏上得到的光亮部分，则下列说法中正确的是

A、CD为一窄缝
B、CD为一圆孔
C、比较得到（乙）、（丙）两图时的d，（乙）图的d较小
D、比较得到（乙）、（丙）两图时的d，（丙）图的d较小
12、（6分）一学生使用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处，他的主要实验步骤如下：
①把选择开并拨到“×1k”的欧姆档上
②把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋转扭，使指针指在电阻刻度的零位上；
③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较大
④换用“×100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中，随即记下欧姆数值；
⑤把表笔从测试笔插孔中拨出后，就把多用电表放回桌上原处，结束实验。
这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属，这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则。
答：

13、（8分）传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏传感器，主要应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化电阻值变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图

问：（1）为了使温度过高时报警铃响，C应接在a或b的那一个 。
（2）简要说明工作原理

。
（3）若使报警最低温度提高些，应将P点向 移动（向上、下）。
（4）在最低报警温度下无论如何调节P都不能使电铃工作，且电路无故障，接触良好造成工作电路不工作可能原因并提出改进意见 ，
。
三、论述、计算题（本题共7小题，共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14、（11分）单色细光束射到折射率n=的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i=45°，研究经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图所示，（图上已画出入射光和出射光）
（1）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；
（2）求入射光和出射光之间的夹角a；
（3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，
问哪种颜色光的a角最大？哪能种颜色光的a解最小？

15、（12分）如图所示，匝数为100、边长为0.2m的正方形线圈，在磁感应强度为2T的匀强磁场中，从中性面开始以10rad/s的角速度绕轴匀速转动，若线圈自身电阻r=2，负载电阻R=6，=10，则开始转动（1/20）s内
（1）负载电阻R产生的热量；
（2）通过负载R的电量？

16、（12分）静止的氮核（）被速度为v0的中子（）击中，生成甲、乙两核，甲、乙两核的速度方向与撞击的中子速度方向一致。测得甲、乙两核的动量之比为1：1，动能之比为1：4。当它们垂直进入同一匀强磁场后做匀速圆周运动，其半径之比为1：6，试分析判断甲、乙分别是什么核？写出核反应方程式；并求甲、乙两核速度多大？

17、（13分）如图所示，两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨，相距为d，一端接有阻值为R的电阻，在导轨上放一金属直杆，金属杆与电阻相距L，金属杆用一根水平细线通过定滑轮跟重为G的重物相连，金属杆上作用一个水平力F，使金属杆处于静止。除了电阻R之外的其它电阻都可不计，若在金属导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间增大的规律为B=kt，为了使金属杆在导轨上保持静止，求水平力F（从向左为正方向）随时间变化的规律。

18、（13分）以水平面MN为界，上方有匀强磁场，磁场应强度为B；下方有匀强电场，场强为E，方向如图所示。电子的电量为e，质量m。电子从距边界MN为d的点A由静止释放，它再次速度为零的位置为C点。求：（1）AC间的距离。（2）电子从A运动到C所用的时间。

19、（14分）如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、而方向相反（都垂直于水平面）的磁场区域，它们的宽度均为a。现有一个边长为a的正三角形金属线框，在外为作用下从图示位置开始以速度v匀速穿过磁场，在运动过程中，其底边bc保持与磁场边界线垂直。

试求：（1）在位移为时，线框中感应电动势；
（2）在位移s从O到过程中，线框中感应电动势随位移s变化的数学表达式；
（3）线框在穿越磁场过程中最大电动势m；
（4）画出线框在穿越磁场过程中电动势随位移变化（－s）的图像。

20、（15分）如图所示，MN与PQ为足够长的光滑金属导轨，
相距L=0.5米，导轨与水平方向成=30°放置。匀强磁场的磁
感应强度b=0.4特，方向与导轨平面垂直且向左上方。金属棒
ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1千克
mcd=0.2千克，ab、cd的总电阻为R=0.2欧姆（导轨电阻不计）。
当金属棒ab在外力的作用下以1.5米/秒的速度沿导轨匀速向上
运动时，求：
（1）当ab棒刚开始沿导轨向上匀速运动时，cd棒所受安培力的
大小和方向；
（2）cd棒运动时能达到的最大速度；
（3）当cd棒速度最大时，作用在ab棒上外力的功率。（g取10米/秒2）

江苏启东02-03年下学期高二物理期末考试答案
一、选择题：10小题，每小题4分，共40分。选对的得4分，漏选得2分，错选，不选得0分。
1、BCD 2、B 3、A 4、BC 5、CD 6、A
7、C 8、C 9、BD 10、BC
二、实验题，3小题，共20分。
11、BD（6分，选对一项得3分）
12、①换用“×100”欧姆档时，未重新调零 ②实验完毕后未将选择开关拨至“OFF”档或“交充电压档”。（6分，每点3分）
13、（8分，每点2分）（1）a （2）左边是控制电路，右边是工作电路，灵敏电阻Rt，当温度较低→Rt较大，左边电流I1较小→螺丝管磁场强度B较小→吸引簧片力小→簧片下触头与C断开→工作电路断流；当温度较高时→Rt较小→I1较大→B较大→吸引簧片向左→工作电路拉通→铃响报警。 （3）向下 （4）电源电压过低，簧片上上端弹簧系数过大。可换个电动势较大的电源，或调换灵敏较高的继电器。
三、解答题：7小题，共90分。
14、（11分）解：（1）光路图如图所示…………………………………………（3分）
（2）由折射定律，得，r=30°，
由几何关系及对称性有：
r=+(i－r) =r－(i－r)=2r－i
a=4r－2i=4×30°－2×45°=30°…………………………………………………（4分）
（3）在七色光中，红光的频率最小，紫光的频率最大，频率与介质折射率的关系是：频率小，折射率小，偏折角小，所以，对于红光偏折角r小，折射角r大；紫光偏折角大，折射角r小，由上式a=r－2i可知：i一定，红光a最大，紫光a最小。……………………（4分）
15、（12分）解：（1）Em=NBS=80V有效值 E…………（2分）
I=E/（R+r）=5………………………………………………（2分）
Q=I2Rt=×6×=150J………………………………（2分）
（2）=100×2×0.04/（1/20）=160V…………………………（2分）
………………………………………………（2分）
q=……………………………………………………（2分）
16、（12分）解：解析：根据题意，m甲v甲·m乙v乙=1：1 ①
（1/2）m甲·v1甲2：（1/2）m乙·v乙2=1：4 ②
由①②联立解得v甲：v乙=m乙：m甲=1：4 ③
因核反应前后总质量不变，则有：
14u+u=m甲+m乙 ④
由③④联立得：m甲=12u，m乙=3u ⑤………………（3分）
甲、乙核进入磁场，洛仓兹力提供向心力qvB=m·v2/r,r=mv/qB ⑥
根据题意得：r甲/r乙=q乙/q甲=1/6 ⑦
由电荷守恒定律得：q甲+q乙=7e ⑧
⑦、⑧联合得：q乙=e，q甲=6e……………………………………（3分）
可知甲为，乙为……………………………………………（1分）
核反应方程为…………………………………（2分）
由动量守恒定律得：
mo·vo=m甲·v甲+m乙·v乙
根据①⑤⑨联立解得v甲=v0/24；v乙=v0/6…………………………（3分）
17、（13分）解：金属杆、导轨和电阻组成的闭合电路中磁通量变化产生
感应电动势……………………………………（3分）
感应电流…………………………………………………（3分）
F安=BId…………………………………………………（3分）
水平力F=F绳－F安=G－………………………………（3分）
18、（13分）解：（1）电子在电场中受到的电场力F=eE （1）………………1分
根据动能定理Fd=mv2 （2）……………1分
电子到达MN时的速度 （3）……………1分
电子进入磁场后作匀速圆周运动，evB=m （4）……………1分
∴轨道半径： （5）……………1分
电子垂直MN边界射出磁场进入电场后作匀减速运动
运动到A右则与其等高的位置C点时速度恰为零
∴AC=2R== （6）………………2分
（2）电子由A匀加速运动到MN界面所需的时间为t
根据动量定理eEt1=mv （7）……………………1分
=……………………………………………………2分
电子在磁场运动时间 （8）……………………1分
电子电A→C运动的总时间t=2t1+t2=+…………………………2分
19、（14分）（1）线框进入磁场作切割磁感线运动，在位移是时，有效长度为，线框中感应电动势…………………………………………（4分）
（2）在位移S从O到的过程中，切割有效长度在变化，L=S，线框中感应电动势随位移变化的数学表达式…………………………………………（4分）
（3）线框在两个磁场中运动，两条同时切割磁感线，感应电动势加倍，在a点通过两个磁场边界线时获得最大电动势………………………………………（4分）
（4）图线 ………………………………（2分）

20、（15分）（1）cd棒受安培力方向沿斜面向上…………………………（1分）
…………（3分）
（2）对cd棒mcdgsin30°=0.2×10×0.5=1N>0.3N
∴cd棒作向下加速运动（a逐渐减小），当它沿斜面方向合力为o时，a=0。
则v最大，mcdgsin30°=BIL则=

（3）P=F·V=（mabgsin30°+F1）·V
=（mabgsin30°+B2L2）v=[0.1×10×0.5+0.42×0.52×(1.5+3.5)/0.2]×1.5
=2.25w…………………………………………………………（6分）