2014-2015学年湖南省益阳十五中高二下期末物理试卷

20142015学年湖南省益阳十五中高二（下）期末物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有一个或以上的选项是正确的全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1首先发现电磁感应现象的科学家是（）A奥斯特B安培C法拉第D特斯拉2弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时（）A速度值最大B回复力的值最大C加速度值最大D位移最大3如图是光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图指出哪种情况是可以发生的（）ABCD4关于电磁场的理论，下列说法正确的是（）A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场5穿过闭合回路的磁通量随时间T变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A图中回路产生的感应电动势恒定不变B图中回路产生的感应电动势一直在变大C图中回路在0T0时间内产生的感应电动势大于T02T0时间内产生的感应电动势D图中回路产生的感应电动势可能恒定不变6如图所示，当A振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来，下列说法正确的是（）AA、B、C三个单摆的周期均相同B只有A、C两个单摆周期相同CA、B、C三个单摆的振幅相同DB的振幅比C的振幅小7如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯线圈，则（）A电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮B电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮C断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭D断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭8关于机械波，下面说法中正确的是（）A抖动绳子的一端，在绳上形成的波是横波B由于声源的振动，在空气中形成的声波是纵波C只有横波才能产生干涉现象D只有纵波才能产生干涉现象9在狭义相对论中，下列说法正确的是（）A所有惯性系中基本规律都是等价的B在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不相同D质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变的10在下面几种有关光的现象中，属于光的干涉的是（）A在水面的油膜上看到彩色花纹B通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹C光通过照相机镜头上的增透膜D白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹二、填空题（2小题，共8分）11用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的周期为若将所用电容器的电容变为4C，线圈的自感系数不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间T12各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，这是由于在玻璃中紫光的传播速度（填“大于”或“小于”）红光的传播速度，因此，玻璃对紫光的折射率（填“大于”或“小于”）玻璃对红光的折射率三、实验题（8分）13在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示它们是电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）四、计算题（5小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14某交流电的电压随时间变化如图所示，求该交流电的电压最大值、有效值、频率分别为多少并写出该电压的瞬时值表达式15一列横波在X轴方向传播，T10时刻的波形图如图实线所示，T205S时刻的波形图如图虚线所示，已知波的周期大于05S，求这列波的波速16红光在真空中波长为7107M，在玻璃中红光的折射率为15光在真空中的速度C3108M/S（1）红光的频率是多少（保留2位有效数字）（2）红光在玻璃中传播的波速是多少（3）红光在玻璃中传播的波长是多少（保留2位有效数字）17半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线A沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线B平行于光线A，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线A与MN的夹角为60，求（1）玻璃的折射率N为多少（2）OD的长度是多少18均匀导线制成的单匝正方形闭合线框ABCD，每边长为L，总电阻为R，总质量为M将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方H处，如图所示线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且CD边始终与水平的磁场边界平行当CD边刚进入磁场时求（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求CD两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度H所应满足的条件20142015学年湖南省益阳十五中高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有一个或以上的选项是正确的全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1首先发现电磁感应现象的科学家是（）A奥斯特B安培C法拉第D特斯拉考点物理学史专题常规题型分析根据课本中的基础知识可知英国物理学家法拉第是第一个发现电磁感应现象的科学家解答解英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象故选C点评（1）在电磁学中，最著名的科学家有两个奥斯特，第一个发现电能生磁即电和磁之间存在联系的科学家；法拉第，第一个发现磁能生电即电磁感应的科学家（2）记住相关的基础知识对于解决此类识记性的题目有很大的帮助2弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时（）A速度值最大B回复力的值最大C加速度值最大D位移最大考点简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量专题简谐运动专题分析简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，速度最大，势能最小；根据FKX判断回复力，根据A判断加速度解答解A、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，势能最小，动能最大，故速度最大，故A正确；B、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据FKX，回复力为零，故B错误；C、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据A，加速度为零，故C错误；D、弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，最小，故D错误；故选A点评本题关键是明确简谐运动的运动特点，熟悉回复力、加速度的计算公式3如图是光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图指出哪种情况是可以发生的（）ABCD考点光的折射定律专题光的折射专题分析全反射产生的条件是光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角根据折射定律和能否发生全反射，分析光路是否正确解答解光线垂直射入棱镜，方向不变，射到棱镜斜面上时，入射角大于棱镜的临界角（大约42），而发生全反射，由于入射角为45，反射角等于45，反射光线再垂直射出棱镜，故此光路是可能发生的，故A光路是可能的，BCD不可能，故A正确，BCD错误故选A点评解决本题关键是掌握全反射的条件，并会判断能否发生全反射4关于电磁场的理论，下列说法正确的是（）A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场考点电磁场分析麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分解答解A、在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，磁场周围也不一定产生电场原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的故A不正确；B、非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场故B不正确；C、均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场故C不正确；D、周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，故D正确；故选D点评考查麦克斯韦的电磁场理论中变化有均匀变化与周期性变化之分5穿过闭合回路的磁通量随时间T变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A图中回路产生的感应电动势恒定不变B图中回路产生的感应电动势一直在变大C图中回路在0T0时间内产生的感应电动势大于T02T0时间内产生的感应电动势D图中回路产生的感应电动势可能恒定不变考点法拉第电磁感应定律；楞次定律专题电磁感应与电路结合分析根据法拉第电磁感应定律感应电动势与磁通量的变化率成正比，结合数学知识进行分析解答解A、图中磁通量不变，没有感应电动势产生故A错误B、图中磁通量随时间T均匀增大，图象的斜率K不变，即不变，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势恒定不变故B错误C、图中回路在OT0时间内，图象的斜率大于在T02T0时间的斜率，说明前一段时间内磁通量的变化率大于后一时间内磁通量的变化率，所以根据法拉第电磁感应定律知，在OT0时间内产生的感应电动势大于在T02T0时间内产生的感应电动势故C正确D、图中磁通量随时间T变化的图象的斜率先变小后变大，磁通量的变化率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D错误故选C点评解决本题关键要知道T图象的斜率等于磁通量的变化率，并运用法拉第电磁感应定律进行分析6如图所示，当A振动起来后，通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来，下列说法正确的是（）AA、B、C三个单摆的周期均相同B只有A、C两个单摆周期相同CA、B、C三个单摆的振幅相同DB的振幅比C的振幅小考点自由振动和受迫振动专题简谐运动专题分析由题意A做自由振动，B、C做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期；C发生共振，振幅最大解答解由题意，A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等；由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅振幅比B摆大所以AD正确，BC错误故选AD点评本题考查了受迫振动和共振的条件，要明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，发生共振的条件是驱动力频率等于物体的固有频率7如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯线圈，则（）A电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮B电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮C断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭D断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭考点自感现象和自感系数分析开关闭合的瞬间，电源的电压同时加到两灯的两端，两灯同时发光由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，随后A灯变暗，B灯变亮断开开关的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭解答解A、开关闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，B灯逐渐增大，则A灯变暗，B灯变亮，故A正确，B错误；C、断开开关的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C错误，D正确故选AD点评对于自感线圈，当电流变化时产生自感电动势，相当于电源，当电路稳定时，相当于导线，将所并联的电路短路8关于机械波，下面说法中正确的是（）A抖动绳子的一端，在绳上形成的波是横波B由于声源的振动，在空气中形成的声波是纵波C只有横波才能产生干涉现象D只有纵波才能产生干涉现象考点波的干涉和衍射现象分析物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波解答解A、纵波的传播方向与质点的振动方向平行，质点作变速运动，纵波在同一种均匀介质中作匀速运动，而上下抖动绳子的一端，在绳上形成的波是横波，故A正确；B、由A分析可知，声源的振动，在空气中形成的声波是纵波，故B正确；C、D、只要是波，均能发生干涉现象，故CD错误；故选AB点评本题关键能区别横波与纵波，知道波的传播方向与质点的振动方向的关系；并知道干涉是一切波都具有的现象9在狭义相对论中，下列说法正确的是（）A所有惯性系中基本规律都是等价的B在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不相同D质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变的考点狭义相对论分析狭义相对论的两基本假设相对性原理和光速不变原理；有运动质量增加、尺缩效应、运动延迟效应解答解A、狭义相对论的基本假设之一是相对性原理，即在所有惯性系中基本规律都是等价的，故A正确；B、C、狭义相对论的基本第二条基本假设是光速不变原理，即在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关，在不同的惯性系中，光速是相同的，故B正确，C错误；D、质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态而改变，即运动质量增加、尺缩效应、运动延迟效应；故D错误；故选AB点评本题关键是记住爱因斯坦的狭义相对论的基本假设和基本结论，通常以定性讨论为主，关键记住有哪些相对论效应10在下面几种有关光的现象中，属于光的干涉的是（）A在水面的油膜上看到彩色花纹B通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹C光通过照相机镜头上的增透膜D白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹考点光的干涉专题光的干涉专题分析干涉是两列频率相同的光发生的光学现象，根据这个特点即可判断各项解答解A、在水面的油膜上看到彩色花纹是油膜上下表面反射的两列波发生干涉，A是干涉；B、通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹是光的衍射，B不是干涉；C、光通过照相机镜头上的增透膜是增透膜前后表面反射的光发生干涉，C是干涉；D、白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹是双缝干涉故选ACD点评做此类题目要根据干涉和衍射发生的条件去判断，记住一些常见的生活中的干涉和衍射现象二、填空题（2小题，共8分）11用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡设其中所用电容器的电容为C、线圈的自感系数为L，则该电路辐射电磁波的周期为2若将所用电容器的电容变为4C，线圈的自感系数不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间T考点自感现象和自感系数分析根据LC振荡电路的周期公式T2，电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间为四分之一倍的周期解答解振荡电路的振荡周期T2电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间为四分之一倍的周期，为T；故答案为2；点评该题考查振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比，熟悉电容器的电量变化过程是关键12各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，这是由于在玻璃中紫光的传播速度小于（填“大于”或“小于”）红光的传播速度，因此，玻璃对紫光的折射率大于（填“大于”或“小于”）玻璃对红光的折射率考点光的折射定律专题光的折射专题分析光的偏折程度越大，则折射率越大，根据V可以比较出光在玻璃中的传播速度大小解答解紫光的偏折程度大于红光，可知玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率，根据V得，在玻璃中紫光的传播速度小于红光的传播速度故答案为小于，大于点评解决本题的关键知道折射率越大，光的偏折程度越大，知道折射率与光在介质中的速度关系三、实验题（8分）13在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示它们是电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将左偏（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）考点研究电磁感应现象专题实验题分析（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反解答解（1）将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；由电路图可知，电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过线圈A的电流变小，磁场变弱，穿过线圈B的磁场方向不变，磁通量变小，则电流表指针向左偏故答案为（1）实物连接如图所示；（2）左偏点评本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键四、计算题（5小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14某交流电的电压随时间变化如图所示，求该交流电的电压最大值、有效值、频率分别为多少并写出该电压的瞬时值表达式考点正弦式电流的图象和三角函数表达式专题交流电专题分析根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等解答解由图得UM220V有效值为U220V；周期T002S频率F50HZ瞬时表达式为U220SIN（100T）V答交流电的电压最大值220V、有效值220V、频率分别为50HZ；该电压的瞬时值表达式为U220SIN（100T）V点评本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式15一列横波在X轴方向传播，T10时刻的波形图如图实线所示，T205S时刻的波形图如图虚线所示，已知波的周期大于05S，求这列波的波速考点波长、频率和波速的关系；横波的图象分析（1）若波的传播方向为X方向，最快传播，根据波的周期性，得到周期的通项式由题波传播的时间T05ST，确定特殊值，再由波速公式求解波速（2）若波的传播方向为X方向，最快传播，根据波的周期性，得到周期的通项式由题波传播的时间T05ST，确定特殊值，再由波速公式求解波速解答解已知波的周期大于05S，即周期小于该波传播的时间，而波在一个周期内传播的距离是一个波长，所以该波在05S内传播距离的距离小于一个波长（1）若波的传播方向为X方向，从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右平移了波长，波传播的距离为X2M，则波速的大小为V1M/S4M/S（2）若波的传播方向为X方向，从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左平移了波长，波传播的距离为X6M，则波速的大小为V2M/S12M/S答这列波的波速是4M/S或12M/S点评本题知道两个时刻的波形，往往要根据空间的周期性或时间的周期性列出波传播距离或周期的通项式，再求特殊值16红光在真空中波长为7107M，在玻璃中红光的折射率为15光在真空中的速度C3108M/S（1）红光的频率是多少（保留2位有效数字）（2）红光在玻璃中传播的波速是多少（3）红光在玻璃中传播的波长是多少（保留2位有效数字）考点波长、频率和波速的关系；光的折射定律专题光的折射专题分析根据波速公式VF，求得红光的频率根据折射率与光速的关系，求出红光在玻璃中传播的波速由于光的频率不变，推导出折射率与波长的关系，求出光在玻璃中的波长解答解（1）红光、紫光在真空中的波速C3108M/S由VCF得F由N得红光在玻璃中波速为V（3）由N得到红光在玻璃中传播的波长答（1）红光的频率是431014HZ（2）红光在玻璃中传播的波速是2108M/S（3）红光在玻璃中传播的波长是47107M点评光是一种波，具有波的共性，当光从一种介质进入另一种介质时，其频率保持不变，N就是根据这个特点由折射率公式推导出来，经常用于研究光在不同介质