2015-2016学年江苏省无锡市高二（下）期末物理试卷

一、单项选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）

1．关于感应电流的产生，下列说法中正确的是（　　）

A．导体在磁场中运动，导体中就有感应电流

B．导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就有感应电流

C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就有感应电流

D．闭合电路的一部分导本在磁场中运动，导体中就有感应电流

2．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件不可作为传感器的是（　　）

A．干簧管 B．干电池 C．霍尔元件 D．热敏电阻

3．一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（　　）

A．始终由a流向b B．始终由b流向a

C．先由a流向b，再由b流向a D．先由b流向a，再由a流向b

4．如图所示，在远距离输电电路中，升压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，电表均为理想电表，若用户的总功率减小，则下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1示数减小，电流表A1减小

B．电压表V1示数增大，电流表A1减小

C．电压表V2示数增大，电流表A2减小

D．电压表V2示数减小，电流表A2减小

5．如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，下图中能正确反映线框感应电动势e随时间f的变化规律的是（　　）

A． B． C． D．

二、多项选择题（共4小题，每小题4分，满分16分.每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）

6．关于涡流，下列说法中正确的是（　　）

A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B．家用电器工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物

C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

7．如图甲、乙所示电路中，若电容器选择适当的参数，可以实现的是（　　）

A．图甲输入为直流与交流，输出为直流

B．图甲输入为直流与交流，输出为交流

C．图乙输入为高频交流与低频交流，输出为高频交流

D．图乙输入为高频交流与低频交流，输出为低频交流

8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电阻R=22Ω，各电表均为理想交流电表，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．副线圈输出电压的频率为50Hz

B．t=0.01s时电压表的示数为0V

C．电阻R消耗的电功率为22W

D．通过原、副线圈的磁通量变化率之比为10：1

9．如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感线圈，有一定的直流电阻，关于这个电路以下说法正确的是（　　）

A．开关闭合，A灯立即亮

B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯逐渐变亮，最后亮度稳定

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯会比开关闭合稳定时更亮

D．开关由闭合开断开瞬间，b点的电势低于a点的电势

三、选做题：[选修3－4]（共8小题，满分44分）

10．关于光的现象，下列说法正确的是（　　）

A．波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波不会产生多普勒效应

B．无影灯利用的是光的衍射原理

C．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象

D．雨后的彩虹是光的干涉现象

11．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变

B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调

C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波

D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波

12．根据相对论，下列说法正确的是（　　）

A．在不同的惯性参考系中，物理定律的数学形式是不同的

B．真空中的光速在不同惯性参考系中不相同的

C．一条沿身长度方向高速运动的杆子，其长度与静止时不同

D．一条沿垂直于自身长度的方向高速运动杆子，其长度与静止时不同

13．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则（　　）

A．图中a光为偏振光

B．图中b光为偏振光

C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮

D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮

14．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（　　）

A．增大S1与S2的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离

C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光

15．如图甲所示，竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸．当振子上下自由振动时，振动频率为10Hz．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，并以水平向左的速度v=5m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图乙所示，则弹簧振子振动的振幅为　　，频率为　　．若将匀速转动把手的周期改为0.1s，则弹簧振子的振幅将　　（填“变大”、“变小”、“不变”）．

16．如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴　　 （填“正”或“负”）方向传播，波速大小为　　m/s，该质点1s内通过的路程为　　 m．

17．一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心，一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的极靠近A点处以60°的入射角入射，已知真空中的光速为c，求：

（1）光在透明体中的传播速度；

（2）光线在极靠近A点处进入透明体后的折射角；

（3）该光线从射入透明体到第一次射出透明体时的所经历的时间．

四、[选修3－4]（共8小题，满分0分）

18．下列说法中符合物理史实的是（　　）

A．玛丽居里首先提出原子的核式结构学说

B．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子核可再分

C．牛顿把量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念

D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

19．关于光电效应，下列表述正确的是（　　）

A．光照时间越长，光电流越大

B．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子

C．入射光足够强，就可以有光电流

D．不同的金属逸出功都是一样的

20．下列说法正确的是（　　）

A．质子不能够发生衍射现象

B．链式反应在任何条件下都能发生

C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大

21．如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干个不同频率的光，关于这些光，下列说法正确的是（　　）

A．波长最大的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的

B．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

C．这些氢原子总共可辐射出3种不同的频率的光

D．从n=2能级跃迁到n=1能级电子动能增加

22．我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：

（1）U+n→Sr+Xe+kn

（2）H+H→He+dn

关于这两个方程的下列说法，正确的是（　　）

A．方程（1）中k=10，方程（2）中d=1

B．方程（2）是氢弹涉及的核反应方程

C．方程（1）属于轻核聚变

D．方程（2）属于α衰变

23．利用如图甲所示的实验装置研究光电交应现象．当用不同的A、B两种光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示，已知A光的光子能量为5eV，则

（1）A光照射时射出的光电子的最大初动能为　　eV．

（2）金属的逸出功为　　eV．

（3）A光的频率　　B光的频率．（填“大于”、“等于”或者“小于”）

24．在核反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的轴238吸收快中子后变成铀239（U）很不稳定，会发生β衰变成钚239（Pu）．

（1）铀239（U）经过　　次β衰变后变成钚239（Pu）．

（2）写出铀239（U）衰变成钚239（Pu）核反应方程式：　　．

（3）若铀239（U）的质量为m1，钚239（Pu）的质量为m2，电子的质量为m3，光速为c，则铀239（U）衰变成钚239（Pu）放出的能量为　　．

25．如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，求：

（1）当弹簧被压缩到最短时，A球的速度；

（2）弹簧的最大弹性势能；

（3）弹簧再次恢复原长时，A、B两球的速度．

五、解答题（共3小题，满分45分）

26．如图所示，有一宽L=0.4m的矩形金属框架水平放置，右端接一个阻值R=2Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长．垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计．当杆受一水平恒定拉力F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3m/s．求：

（1）金属杆上的感应电动势的大小；

（2）金属杆两端的电势差；

（3）水平恒定拉力F的大小．

27．如图所示，均匀电阻丝做成的单匝正方形线框abcd边长L=0.4m，总电阻为R=4Ω，置于方向竖直向下匀强磁场中，磁场感应强度为B=T．现让线框绕水平轴OO′顺时针匀速转动，转动的角速度ω=10πrad/s（取π=3）．求：

（1）线框中的最大感应电动势；

（2）线框由图示的水平位置转过60°的过程中，线框中的平均感应电动势和通过ab边的电荷量；

（3）线框转动一周的过程中ab边产生的焦耳热．

28．如图所示，粗糙斜面的倾角θ=37°，边长L1=0.5m的正方形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场．一个匝数n=10匝的刚性正方形线框，边长为L2=0.6m，通过松弛的柔软导线（对线框的作用力近似为零）与电阻R相连，R=1.25Ω．正方形磁场区域的一半恰好在正方形线框内部，已知线框质量m=2kg，总电阻R0=1.25Ω，与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．从t=0时起，磁场的磁感应强度按B=B0﹣2t（T）的规律变化，线框能保持一段时间静止在斜面上．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）线框不动时，回路中的感应电动势E；

（2）B0的取值范围；

（3）线框保持不动的时间内，电阻R上产生的热量Q的最大值是多少？