江苏省新海高级中学2005~2006学年度第二学期期末调研考试
高二物理试题
注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分150分。考试时间120分钟。
2．答题前将密封线内的有关项目填写清楚。
3．所有试题的答案均填涂在答题纸上，考试结束只交答题纸。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题(每小题4分，共40分．其中第1～5小题，只有一个选项正确；第6～10小题，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．请将选择的答案填涂在答题卡指定处。)
1．下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．托马斯·杨通过对光干涉现象的研究，证实了光具有粒子性
C．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在
D．爱因斯坦提出的光子说圆满地解释了光电效应现象
2．下列叙述错误的是（ ）
A．牛顿环是由于光的干涉而形成的
B．激光“焊接”剥落的视网膜是利用激光能量大的特点
C．当光照射到金属上发生光电效应时，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D．在拍摄水下景物时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片，可以减弱水面的反射光而使景像清晰
3．下列说法正确的是（ ）
A．雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的
B．水面的油膜上呈现的彩色花纹是由光的衍射形成的
C．伦琴射线是由原子的外层电子受到激发而产生的
D．变化的电场一定能产生变化的磁场
4．甲、乙两束单色光同时射到两种介质的分界面MN上，由于发生折射而合为一束，如图所示（反射光未画出），则下列判断正确的是（ ）
A．甲光光子的能量比乙光光子的能量大
B．相同条件下，甲光比乙光容易发生衍射
C．对同种介质，甲光的折射率比乙光的折射率大
D．在同种介质中甲光光速比乙光光速小
5．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测定光速的实验示意图．图中S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜距反射系统的距离为L（L可长达几十千米，且远大于OB以及S和T到八面镜的距离）。八面镜不转动时，刚好能从T中看见S。若使八面镜转动起来，当转动频率达到f0时，恰能在八面镜转动后从望远镜中又看见S，由此迈克尔逊测出光速c．根据题中所测量的物理量得到光速c的下列表达式正确的是（ ）
A．c=6Lf0
B．c=16Lf0
C．c=32Lf0
D．c=48Lf0
6.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的线圈。下列说法中正确的是（ ）
A．开关K闭合的瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗至熄灭，B灯变亮
B．开关K闭合的瞬间，B灯亮，A灯不亮
C．断开开关K的瞬间，A、B灯同时熄灭
D．断开开关K的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下后熄灭
7.如图所示，一固定的光滑导轨，其水平部分处于竖直向上的匀强磁场B中，且足够长。两导体棒ab和cd的质量均为m，电阻均为R。开始均处于静止状态。现将ab从导轨上高h处自由释放，则从ab进入匀强磁场起的运动过程中（两棒始终不相碰），下列结论正确的是（ ）
A．cd棒先向右加速运动后匀速运动，最终速度为
B．cd棒先向右加速运动后匀速运动，最终速度为
C．回路中产生的焦耳热最大值为
D．回路中产生的焦耳热最大值为
８.一只理想变压器的原线圈接在如图所示的交流电源上，原副线圈的匝数之比为n1:n2=10:1，串联在原线圈中的电流表的示数为1A，则以下说法中正确的是（ ）
A．变压器输出功率为220W
B．若n1=100匝，则副线圈中的磁通量变化率的最大值为22
Wb/s
C．副线圈两端的电压表示数为22V
D．变压器的输出功率是由输入功率决定
9．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，另有导体棒DE与框架良好接触，并与AB、BC分别交于M、N两点。现让导体棒从B点由静止开始在拉力作用下，沿垂直DE方向向右做匀加速直线运动。已知框架和导体棒单位长度的电阻值相等，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。设运动过程中，回路中的电流为I，电功率为P，MN两点间的电压为U，导体棒所受拉力为F，则下列关于U、I、F、P随时间t变化的图象，可能正确的是（ ）
 |
10．如图所示，用折射率n＝1.8透明材料制成的玻璃砖，MN是它的对称轴，左侧面是与MN垂直的平面，右侧面是半径为R的圆柱面，O为圆心。一束平行于对称轴MN的细光束从D点射入玻璃砖。已知：CD＝
，OB＝
，OA＝
，OC＝
，关于这束光第一次从圆柱面上射出的光线，下列说法正确的是（ ）
A．出射光线不可能交于MN上
B．出射光线的反向延长线与MN相交在AB线段上
C．出射光线的反向延长线与MN相交在AC线段上
D．出射光线的反向延长线与MN相交在CM线段上
第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
| 得分 | 阅卷人 |
二、本大题共2小题，满分22分。请按题目要求作答，并将答案填写在答题卡上对应位置。
11．（1）（8分）某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为 mm．图（4）游标卡尺的示数为 mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ，所测光波的波长为 m．
 |
（2）（6分）实验室里有一完好的供教学演示用的变压器，如图所示。现将它当作理想变压器，欲通过实验测出其原、副线圈的匝数。
①请你列出所需的实验器材
②简述测定原、副线圈匝数的方法
12．（8分）某兴趣小组在探究长直导线周围的磁场时，为增大电流，用多根导线捆在一起代替长直导线，不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r，测得下表所列数据：
|
B/T r/m | 5.0 | 10.0 | 20.0 |
| 0.020 | 4.98×10-5 | 10.32×10-5 | 19.73×10-5 |
| 0.040 | 2.54×10-5 | 5.12×10-5 | 9.95×10-5 |
| 0.060 | 1.63×10-5 | 3.28×10-5 | 6.72×10-5 |
| 0.080 | 1.28×10-5 | 2.57×10-5 | 5.03×10-5 |
I/A（１）由上述实验数据写出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B= （比例系数用k表示）。
（２）求出比例系数k＝ （取一位有效数字）
（３）在研究并得出上述关系的的过程中，主要运用的科学研究方法是 （只需写出一种）
三、计算、论述题（本大题共6小题，共88分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请将解答过程书写在答题卡相应位置。）
| 得分 | 阅卷人 |
13.(14分)如图所示为氢原子的能级示意图，回答下列问题：
(1)一群氢原子处于n=4的能级状态下，可能发射几种频率不同的光子?
(2)一个氢原子由n=5的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，能发生光电效应的金属有哪些?在发生光电效应的金属中，光电子的最大初动能较大的是哪种金属？其最大初动能是多大？
| 几钟金属的逸出功W | ||||||
| 铯 | 钙 | 镁 | 铍 | 钛 | 金 | |
| 逸出功W／eV | 1.9 | 2.7 | 3.7 | 3.9 | 4.1 | 4.8 |
| 得分 | 阅卷人 |
14．（14分）如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射，AC=2
cm，玻璃的折射率为n=，求：（1）作出光在玻璃中传播的光路示意图并标出光从棱镜射入空气时的折射角；
（2）光在棱镜中传播的时间。
| 得分 | 阅卷人 |
15．（14分）如图所示，n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO/在匀强磁场中匀速转动，已知转动角速度ω=20rad/s，磁感应强度B=10T，外电阻R=6Ω，线圈的电阻r=4Ω。图示位置线圈平面与磁感线平行。求：
(1)从如图位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式；
(2)交流电压表的示数；
(3)从如图位置开始，转过90°的过程中通过线圈某横截面的电量。
| 得分 | 阅卷人 |
16．（14分）如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的圆形金属线框。当磁感应强度B按图乙所示规律变化时（取垂直纸面向里为B的正方向），线框中有感应电流产生。按要求回答以下问题：
（1）在丙图中画出感应电流随时间变化的i-t图象（以顺时针方向为正）
（2）求出线框中感应电流的有效值。
 |
| 得分 | 阅卷人 |
17．(14分)如图所示，导体棒ab在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中受水平恒力F作用，以速度v沿光滑导轨匀速向右运动。导轨左端所接电阻为R，导轨自身电阻不计，导体棒电阻为r，导轨间距为L。请你从力F做功与电路中消耗能量的关系证明：导体棒ab中的感应电动势为
，并说明其物理意义。
| 得分 | 阅卷人 |
18．（18分）如图1所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨两端各接一个电阻，其阻值R1=R2=1Ω，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2kg、电阻为1W的金属棒用绝缘细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了6m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直且接触良好，图示中细绳与R2不接触。（g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R1上产生的焦耳热；
（3）棒从释放到开始匀速运动的过程中，经历的时间；
（4）若保持磁感应强度为某个值B0不变，取质量M不同的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的速度值v，得到v－M图像如图2所示，请根据图中的数据计算出此时的B0。
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江苏省新海高级中学2005~2006学年度第二学期期末调研考试
高二物理试题参考答案：
一、选择题（共40分）
1、D 2、C 3、A 4、B 5．B
6、AD 7.BC ８、AC 9、BD 10、AC
二、填空题（共22分）
11、（1） 11.20 16.35 减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度） 6.4×10-7m
（说明：每空2分）。
(2) ①器材：交流电源、电压表及一定长度导线 （2分）
②步骤：原线圈接交流电源，读出电源输出电压U0，导线穿过铁芯与电压表相连，读出电压表示数U1，则原线圈匝数为n1=
（2分）
电压表并联在副线圈两端，读出电压表示数U2，则副线圈匝数为n2=
（2分）
12.（8分）（1）
（3分）
（2） 
T•m/A
（3分）
（3）控制变量法（或控制条件法、归纳法等） （2分）
三、计算、论述题（共88分）
13.(14分)(1)可发射6种频率的光子 (3分)
(2)E=E5-E2=2.86eV (3分)
(3)E只大于铯、钙两种金属的逸出功，故光子只有照射铯、钙两种金属才能发生光电效应． (2分)
铯金属逸出的光电子的最大初动能较大， (2分)
其值为E初=E-W逸=2.86-1.9=0.96eV (4分)
14．(14分)解：(1)画出正确光路图 （3分）
标出光在棱镜内射入空气时的折射角分别为450和900， （2分）
（2）设光线由O点到E点所需的时间t，
（1分）
由数学知识得： 
，
（1分）
（1分）
由以上各式得，
（2分）
设光线由O点到E点所需的时间t’=
，（1分）
由数学知识得：
（1分）
由以上各式得，t’=4×10-10s （2分）
15．（15分）
（1）从如图t=0时开始计时,
① （2分）
② （1分）
③ （1分）
由①②③得：
（2分）
（2）由串联分压可得，
④
（1分）
⑤
（1分）
由④⑤得，
，则电压表的示数为
。 （2分）
（3）
⑥
（1分）
⑦
（1分）
⑧
（1分）
由⑥⑦⑧得：
（2分）
16．（14分）（1）在0～1s内，
①
由法拉第电磁感应定律得：
②
由欧姆定律得：
③
由①②③得：
④
由楞次定律可知，此时电流方向为：逆时针方向。
在1～3s内，
⑤
由法拉第电磁感应定律得：
⑥
由欧姆定律得
⑦
|
由⑤⑥⑦得：
⑧
|
由楞次定律可知，此时电流方向为：顺时针方向。
根据求解及周期性可画出i-t图象，如图，（4分）
（说明：图准确无误且数值标示正确，即得8分；图错，但推导过程及方向判断正确，酌情给分）。
（2）由电流热效应得：
（6分）
17．（14分）设回路中感应电流为I，感应电动势为E，△t时间内导体棒的位移为△x，磁通量变化量为△Φ （2分）
由功与能关系得F△x=IE△t ① （2分）
因为导体棒匀速运动，所以
， （2分）
F=F安=ILB ② （2分）
由①②得E=
（2分）
上式表明，回路中感应电动势与磁通量的变化率成正比 （4分）
18．（18分）（1）
Mg＝mg sin θ＋
（2分）
v＝
＝6m/s
（2分），
（2）Mgs－mgs sin θ－Q＝（M＋m）v2 （2分），
Q＝Mgs－mgs sin θ－（M＋m）v2＝11.4J （1分）
（2分）
（3）q=
=
=
=4C （1分）
棒从释放到开始匀速运动的过程中，
由动量定理：
即：
（2分）
得t=2.05s （2分）
（4）v＝＝
（2分）
由数学知识可知：
＝，B0＝
＝0.67T （2分）
（说明：结果可保留根号）。