2011高二物理期末试题 有详解答案.doc

2011高二物理期末试题（考试时间：90分钟 满分：100分）一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，每小题给出的四个选项中，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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E，下列说法正确的是()A若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4EC若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小方向均不变解析：电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D.答案：D2如右图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abc=bcd=135.流经导线的电流为I，方向如右图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB【解析】该导线可以用a和d之间的直导线长为(1)L来等效代替，根据FBIl，可知大小为(1)BIL，方向根据左手定则可得出，选项A正确【答案】A3把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如右图所示的电路图当开关S接通后，将看到的现象是()A弹簧向上收缩B弹簧被拉长C弹簧上下跳动D弹簧仍静止不动【解析】如右图所示，通电后，弹簧的每一圈都相当于一个环形电流，且各圈的电流绕向相同任取其中两圈，其相邻两侧一定形成相异极性，因此互相吸引(或者，也可把任意两圈的相邻各段，看做两个同向电流而相互吸引)弹簧的各圈互相吸引后，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧在自身重力及弹力作用下下落于是，电路又接通，弹簧又收缩如此周而复始，弹簧上下跳动C项正确【答案】C4.一束质子以不同的速率沿如右图所示方向飞入横截面是一个正方形的、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，则下列说法中正确的是()A在磁场中运动时间越长的质子，其轨迹线一定越长B在磁场中运动时间相同的质子，其轨迹线一定重合C在磁场中运动时间越长的质子，其轨迹所对圆心角一定越大D速率不同的质子，在磁场中运动时间一定不同【解析】质子在同一匀强磁场中运动周期相同，T.据题意分析如右图所示速率不同的质子群在有界磁场中分别运动的时间可能有tatbtctdte，其中a、b轨迹所对圆心角最大，均为/2，所以在A、B、C三个选项中选择C.由图还可看到，rarb，因为r，所以vavb.虽a、b速率不同，但在有界磁场中运动时间却相同【答案】C5小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法不正确的是()A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】在IU图象中，图线的斜率表示电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R；其工作功率为PU1I2，即为图中矩形PQOM所围的面积，因此本题应选择C项【答案】C6. 某厂研制的一种节能冰箱，一天的能耗只相当于一个25瓦的灯泡一天工作的能耗，如右图所示为该冰箱内的温度随时间变化的图象，则该冰箱工作时的功率为()A25 W B50 WC75 W D100 W【解析】由冰箱内的温度随时间变化的图象可知，每小时冰箱要启动两次(2030分钟，5060分钟)，每次工作10分钟共20分钟，一天工作时间为8小时，则有P82524 W解得P75 W.【答案】C7如下图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈【解析】由电磁感应条件和楞次定律，A正确，B错误；由各线圈位置关系，C错误，D正确【答案】AD8如右图所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()A线圈a中无感应电流B线圈b中无感应电流C线圈c中有顺时针方向的感应电流D线圈d中有逆时针方向的感应电流【解析】由安培定则判断磁场方向如右图所示，故线圈a、c中有电流，再根据楞次定律可知线圈a电流为逆时针，c为顺时针，A错，C对而线圈b、d中合磁通量为零，无感应电流，B对D错【答案】BC9. 在右图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()AG1表指针向左摆，G2表指针向右摆BG1表指针向右摆，G2表指针向左摆CG1、G2表的指针都向左摆DG1、G2表的指针都向右摆【解析】电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆【答案】B10.如右图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()Aa、b将相互远离 Ba、b将相互靠近Ca、b将不动 D无法判断【解析】根据BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势由于S不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离【答案】A11.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中(如右图所示)，对于实验中的一些具体问题，下列意见正确的是()A为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大一些B为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大一些，但亦不宜太大C若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D若P1、P2连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb面发生全发射，所以在bb一侧应看不到P1、P2的像【解析】P3和P4的距离适当取大一些时，可较准确地确定出射点O，从而可使折射角2的误差较小；入射角1不宜太大，因为1太大，则反射光很强，折射光较弱，不宜观察；由光路可逆原理知，折射光线OO不可能在界面bb上发生全反射，所以C、D错正确的是A、B.【答案】AB12在“用单摆测定重力加速度”的实验中，采用了以下几种不同的测量摆长的方法，其中不妥或错误的是()A装好单摆，用力拉紧摆线，用米尺测量摆线长度，然后加上摆球半径B让单摆自然下垂，用米尺直接测出悬点到球心的距离C让单摆自然下垂，用米尺测出摆线长度，然后加上摆球的半径D把单摆取下并放于桌面上，用米尺测出摆线长，然后加上摆球的半径【解析】正确的测摆长的方法是让单摆自然下垂，用毫米刻度尺测出摆线长L0，用游标卡尺测小球直径D，则摆长LL0.【答案】ABD二、计算题（40分）13(7分)如图，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为R、长为L，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积S【解析】半圆柱体的横截面如下图所示，OO为半径设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有sin 式中，为全反射临界角由几何关系得OOBS2RLOOB代入题所给条件得SRL.【答案】RL14(10分)如下图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界t0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场，图乙所示为外力F随时间t变化的图象若线框质量m，电阻R及图象中F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：(1)磁感应强度B的计算表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式【解析】(1)线框运动的加速度a线框边长：lat线框离开磁场前瞬间速度vat0由牛顿第二定律知：3F0ma解式得：B.(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势EBlv解式得：E.【答案】(1) (2) 15（13分）光线以60的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c3.0108 m/s)(1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(2)当入射角变为45时，折射角变为多大？(3)当入射角增大或减小时折射率是否发生变化？请说明理由【解析】(1)由题意知，此时折射角为30，折射率n光在介质中的传播速度v m/s1.7108 m/s.(2)设此时折射角为2，则：sin 2即2arcsin .(3)折射率不会发生变化因为折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关【答案】(1)1.7108 m/s(2)arcsin (3)不会16(10分)一台电风扇，内阻为20 ，接上220 V电压后，消耗功率66 W，求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？【解析】(1)因为P入IU所以I A0.3 A.(2)电风扇正常工作时转化为