1、2012-2013学年北京市西城区（北区）高二下学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图，有一种火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的。该报警器利用的传感器是 A力传感器 B声传感器 C位移传感器 D光传感器 答案： D 试题分析：由于此火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的，所以该报警器利用的传感器是光传感器，选项 D正确。 考点：传感器及其应用 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈 A放在线圈 B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端 P向左滑动时，电流计指针向右偏转。以下操作也可以使电流计指针向右偏转的是 A. 断
2、开开关的瞬间 B. 闭合开关的瞬间 C. 在开关闭合的情况下，向上移动线圈 A的过程中 D. 在开关闭合的情况下，滑动变阻器的滑动端 P向右滑动的过程中 答案： AC 试题分析：因为滑动变阻器的滑动端 P向左滑动时，线圈 A中的电流减小，穿过线圈 B的磁通量减少，所以当断开开关的瞬间，电流减小，则电流计指针向右偏转， A正确；闭合开关的瞬间，电流增大，所以电流计指针向左偏转， B错误；在开关闭 合的情况下，向上移动线圈 A的过程中，穿过 B的磁通量减少，所以电流计指针向右偏转， C正确；在开关闭合的情况下，滑动变阻器的滑动端 P向右滑动的过程中，电流增大，所以电流计指针向左偏转， D选项错误。
3、 考点：研究电磁感应现象；产生感应电流的条件。 如图所示，单匝闭合金属线圈置于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。保持磁场的方向不变，当磁感应强度 B的大小随时间均匀增加时 A线圈中感应电流的大小不随时间变化 B线圈中感应电流的大小随时间均匀减小 C顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D顺着磁场方向看，线圈中感应电流的方向为逆时针方向 答案： AD 试题分析：由于磁感应强度 B的大小随时间均匀增加，则 为定值，感应电动势大小方向不变，所以线圈中感应电流的大小方向不随时间变化， A选项正确；根据楞次定律线圈中感应电流的方向顺着磁场方向看为逆时针方向， D选项正确。 考点：法拉第电磁
4、感应定律及楞次定律。 当两列水波发生干涉时，若两列波的波峰在 P点相遇，则下列说法中正确的是 A质点 P的振动始终是加强的 B质点 P的振动始终是减弱的 C质点 P振动的振幅最大 D质点 P振动的位移有时为 0 答 案： ACD 试题分析：因为两列水波发生干涉，在 P点是峰峰相遇，则 P点一定是振动加强点，振幅最大；振动加强点某时刻的位移为零到最大值之间的某个值。选项ACD正确。 考点：机械波的干涉 如图 A、 B所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，如图 C、 D所示，光由半圆形玻璃砖射入空气， O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况中可能发生的是 答案： B D 试题分析：光由空气射入半圆形玻璃砖时
5、，入射角应大于折射角， B 选项正确；光由半圆形玻璃砖射入空气时，若不能发生全反射，则入射角小于折射角， C选项错误；若能发生全反射，则光线全部返回到玻璃砖中， D选项正确。 考点：光的反射定律和光的折射定律；全反射现象。 关于分子间的作用力和分子势能，下列说法中正确的是 A两个邻近的分子间同时存在着引力和斥力 B分子间作用力的大小与分子间的距离有关 C当分子间的作用力做正功时，分子势能减少 D当分子间的作用力做正功时，分子势能增加 答案： ABC 试题分析：根据分子动理论知识，两个邻近的分子间同时存在着引力和斥力，分子间作用力的大小与分子间的距离有关，分子力随分子间距增大而减小；当分子间的作
6、用力做正 功时，分子势能减少， ABC选项正确。 考点：分子动理论及分子力做功与分子势能的关系。 如图所示的电路中， 和 是完全相同的两只灯泡，线圈 L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是 A合上开关 S接通电路时， 和 同时亮 B合上开关 S接通电路时， 先亮， 后亮 C断开开关 S切断电路时， 先灭， 后灭 D断开开关 S切断电路时， 先灭， 后灭 答案： B 试题分析：合上开关 S接通电路时 ,两支路电流增加，所以灯泡 A2马上亮起来，而在 A1支路中线圈 L上会产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以使得电灯慢慢亮起来，选项 B正确；而当断开开关 S切断电路时，电路中的电流减小，所以支路 中
7、的电流立即消失，但是在 支路由于 L中的自感电动势阻碍电流的减少，此电流会在 L 中重新形成回路，所以会使得 两灯慢慢的一起熄灭。 CD选项均错。 考点：自感现象 将图 1所示的方波电压和图 2所示的正弦交流电压分别加在相同阻值的电阻上，它们在该电阻上产生的热功率之比为 A 2： 1 B ： 1 C 1： l D 1： 2 答案： A 试题分析：图 1中电阻的热功率 ,图 2中电阻的热功率 ,所以 ，选项 A正确。 考点：交流电的有效值及正弦交流电的有效值与最大值的关系。 一束单色光从空气射入玻璃中，则光的 A频率不变，波长变长 B频率变大，波长不变 C频率不变，波长变短 D频率变小，波长不变
8、 答案： C 试题分析：当单色光由空气射向玻璃时，光速减小，频率不变，根据 可知波长减小， C选项正确。 考点：光的频率、波速及波长的关系。 下列关于电磁波的说法中，正确的是 A电磁波是纵波 B电磁波可以传递能量 C电磁波不能在真空中传播 D电磁波在任何介质中的传播速度都是 3108m s 答案： B 试题分析：电磁波是横波， A选项错误；电磁波可以传递能量， B选项正确；电磁波可以在真空中传播， C选项错误；电磁波在真空中的传播速度是 3108m s， D选项错误。 考点：电磁波的性质 以下关于布朗运动的说法中，不正确的是 A布朗运动证明，液体分子在做无规则运动 B布朗运动证明，悬浮微粒的分
9、子在做无规则运动 C温度越高布朗运动越剧烈 D悬浮微粒越小布朗运动越明显 答案： B 试题分析：布朗运动证明，液体分子在做无规则运动， A选项正确， B选项错误；温度越高，悬浮颗粒越小布朗运动越明显， CD选项正确； 考点：布朗运动及影响布朗运动的因素 在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象 A都是光的衍射现象 B都是光的干涉现象 C前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 D前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 答案： C 试题分析：在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹 ,这是薄膜干涉现象；通过两支并在一起
10、的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这是单缝衍射现象。 C选项正确。 考点：光的干涉现象和衍射现象 如图所示，一个弹簧振子在 AB间做简谐运动， O是平衡位置。以某时刻作为计时零点（ ），经过 1 4周期，振子具有正方向的最大速度。那么，下图中的四个图像能够正确反映振子运动情况的是 答案： D 试题分析：由振动图象可看出，在图 D中从计时开始，振子经过 1 4周期，到达平衡位置，且有向上的正向最大速度， D选项正确。 考点：简谐振动及其运动规律；振动图象。 如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中 A、 B摆长相等。先让 A摆振动起来，其它各摆随后也跟着振动起来，稳定后， A.
11、其它各摆振动周期跟 A摆相同 B. 其它各摆振动周期不同， C摆周期最大 C. 其它各摆振动振幅相同 D. 其它各摆振动振幅不相同， D摆振幅最大 答案： A 试题分析：因为其它摆球都在 A球的带动下做受迫振动，所以各球的周期与 A相同， A选项正确， B选项错误；因为 A、 B摆长相等，所以 B球与 A球产生共振，所以其它各摆振动振幅不相同， B摆振幅最大， CD选项错误。 考点：受迫振动及其共振 如图所示， A、 B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环 A是闭合的，环 B是断开的。若用磁铁 N极分别接近这两个圆环，则下面说法中正确的是 A. 接近 A环
12、时， A环将靠近磁铁 B. 接近 A环时， A环将远离磁铁 C. 接近 B环时， B环将靠近磁铁 D. 接近 B环时， B环将远离磁铁 答案： B 试题分析：当磁铁接近 A环时，则穿过 A环的磁通量增加，根据楞次定律，在环中产生的感应电流要阻碍其增加，所以 A环要远离磁铁， B选项正确；而当磁铁接近 B环时，在 B环中无感应电流产生，所以 B环不动， CD选项错误。 考点：电磁感应现象及楞次定律 实验题 如图所示，当光线 AO以一定入射角穿过一块两面平行的玻璃砖时，通过“插针法 ”找出跟入射光线 AO对应的出射光线 OB，从而确定折射光线 OO。 （ 1）如图 1，用量角器量出入射角 和折射角
13、 ，根据 =_可计算出玻璃的折射率； （ 2）如图 2，以 O为圆心，用圆规作圆与 OA、 OO分别交于 P、 Q点，过 P、Q点分别作法线 NN的垂线，垂足分别为 P、 Q，用刻度尺测量出 PP和 QQ的长度，则玻璃的折射率 =_。 答案： 试题分析： (1)由光的折射定律，则折射率 。（ 2）由光的折射定律，则折射率 。 考点：光的折射定律及插针法测玻璃砖的折射率 填空题 如图所示，一正方形导线框边长为 ， 质量为 m，电阻为 R。从某一高度竖直落入磁感应强度为 B的水平匀强磁场中，磁场宽度为 d，且 dl。线框 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为 _。若线框边刚要离开磁场
14、时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为 _。（已知重力加速度为 g） 答案： 试题分析：由于线框 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则 ，其中 , 代入解得： v= 。因为线框 边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为 v, 线框在穿过磁场的过程 中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即 Q= . 考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。 一个半径为 的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针。让它们浮在水面上，如图所示。调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了 _现象。若此时木片下方大头针的长
15、度为 h，则水的折射率为 _。 答案：全反射 试题分析：因为从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了全反射现象。 由光路图可知， ，解得 n= . 考点：全反射现象 一列简谐横波沿 x轴正方向传播， A、 B是 x轴上相距为 0.5m的两点。在某时刻， A处质点正位于平衡位置向上运动， B处质点恰好运动到下方最大位移处。已知这列波的传播速度为 50m s，波长大于 0.5m，则这列波的波长为_，频率为 _。 答案： 试题分析：因为 A处质点正位于平衡位置向上运动， B处质点恰好运动到下方最大位移处，所以 ，由于波长大于 0.5m，所以当n=0时，求得 =2m;根据 ，得
16、频率 考点：机械波的形成和传播；机械波的波长、波速和频率的关 系。 用单摆可以测定重力加速度。摆长为 的单摆在偏角很小时的摆动，可以看成是简谐运动，其固有周期 T=_，由此可得 g=_。只要测出摆长 l和周期 T，即可计算出当地的重力加速度值。如图所示，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂。若摆球直径为 2.00cm，则单摆的摆长=_cm。 答案： 87.40 试题分析：单摆的周期公式为 T= ,由此解得 g= ;由刻度尺读数88.40cm，所以摆长为 l=88.40cm-1cm=87.40cm. 考点：单摆周期公式；用单摆测重力加速度；刻度尺读数。 如图是街头变压器通过降压给用户供电的
17、示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 表示，变阻器 R 代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，那么当用户的用电器增加时，图中的电压表读数 _（选填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”），电流表读数 _（选填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”）。 答案：不变 增大 试题分析：因为变压器的输入电压不变，根据 可知次级电压不变，即电压表读数不变；当用户的用电器增加时， R的值减小，次级电阻减小，所以次级电流增大，根据 则初级电流增大，即电流表读数增
18、大。 考点：变压器的初次级电压电流与初次级匝数的关系 ；电路的综合分析。 用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了 900J 的功，同时气缸向外散热 210J。汽缸里空气的内能 _（选填 “增加 ”或 “减少 ”）了 _。 答案：增加 690J 试题分析：根据热力学第一定律 ,因为活塞对空气做了 900J的功，所以 W=900J; 气缸向外散热 210J，所以 Q=-210J。代入得 =900J-210J=690J,即汽缸里空气的内能增加了 690J. 考点：热力学第一定律 。 英国物理学家 _总结了法拉第等电磁学研究先驱者们的工作，并且做了充满智慧的创造性的开拓和发展。他的电磁理论有两个基本论点：
19、（ 1）变化的磁场产生电场；（ 2） _。 答案：麦克斯韦 变化的电场产生磁场 试题分析：英国物理学家麦克斯韦总结了法拉第等电磁学研究先驱者们的工作，并且做了充满智慧的创造性的开拓和发展。他的电磁理论有两个基本论点：（ 1）变化的磁场产生电场；（ 2）变化的电场产生磁场。 考点：物理学史；麦克斯韦电磁理论的两个基本点。 计算题 如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，有一矩形线框 ，线框的匝数为 N，电阻为 R， ， 。线框绕垂直于磁感线的轴OO以角速度 做匀速转动。求： （ 1）线框中感应电动势的最大值； （ 2）线框中感应电流的有效值。 答案：（ 1） (2) 试题分析：（ 1）线框中
20、感应电动势的最大值 （ 2）感应电动势的有效值 感应电流的有效值 考点：正弦交流电电动势及电流的最大值及有效值 在 “用双缝干涉测光的波长 ”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图）。从仪器注明的规格可知，双缝屏上的双缝间距 d=0.3mm，像屏与双缝屏间的距离 l=1.2m。在像屏上用测量头测出，第 1个亮条纹到第 10个亮条纹的中心间距 a=22.78mm。求： （ 1）相邻两个亮条纹问的距离 x； （ 2）这种单色光的波长 。（最后结果保留两位有效数字） 答案：（ 1） 2.510-3m (2) 6.310-7m 试题分析：（ 1）相邻两个亮条纹间的距离 （ 2）由 则光的波
21、长 说明：最后结果的有效位数不对，每问只扣 1分。 考点： “用双缝干涉测光的波长 ”实验；有效数字。 如图所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度 ，磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一半径 的金属圆环，磁场与圆环面垂直，圆环上分别接有灯 、 ，两灯的电阻均为 。一金属棒 MN与圆环接触良好，棒与圆环的电阻均忽略不计。 （ 1）若棒以 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时MN中的电动势和流过灯 的电流； （ 2）撤去金属棒 MN，若此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为，求回路中的电动势和灯 的电功率。 答案：（ 1） 0.8V 0.4A (2) 0.64V 5.1210-
22、2W 试题分析：（ 1）等效电路如图 1所示 MN中的电动势 MN中的电流 流过灯 的电流 （ 2）等效电路如图 2所示 回路中的电动势 回路中的电流 灯 的电功率 考点：感生电动势和动生电动势；法拉第电磁感应定律；直流电路及全电路欧姆定律。 如图所示，水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道，它们间的距离 L=0.20 m，在两轨道的左端之间接有一个 R=0.10 的电阻。在虚线 OO（ OO垂直于轨道）右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B=0.50T。一根质量 m=0.10kg的直金属杆 垂直于轨道放在两根轨道上。某时刻杆 以=2.0m s且平行于轨道的初速度进入磁场，同时在杆
23、上施加一个水平拉力，使其以 =2.0m s2的加速度做匀减速直线运动。杆 始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。杆 和轨道的电阻均可忽略。 （ 1）请你通过计算判断，在金属杆 向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向； （ 2）在金属杆 向右运动的过程中，求杆中的感应电流为最大值的 时，水平拉力的大小； （ 3）从金属杆 进入磁场至速度减为零的过程中，电阻 R上发出的热量Q=0.13J，求此过程中水平拉力做的功。 答案：（ 1）杆上所施加的水平拉力的方向始终向左 （ 2） 0.15N（ 3） -7.010-2J 试题分析：（ 1）金属杆刚进入磁场时，杆中的感应电流 此时，杆 所受的安培力 ，方向水平向左 杆 所受的合力 ，方向水平向左 在金属杆 向右做匀减速直线运动的过程中，安培力 不断减小 因此，杆上所施加的水平拉力的方向始终向左。 （ 2）当速度 减为 时，电流为 此时杆 所受的安培力 ，方向水平向左 根据牛顿第二定律 水平拉力的大小 （ 3）由动能定理 其中克服安培力做功的数值等于电阻 R上发出的热量 Q，即 所以 J 考点：此题为电磁感应与动力学问题的综合题目。考查法拉第电磁感应定律、楞次定律、牛顿第二定律及能量守恒定律。
