北京市东城区2015-2016学年下学期高二期末考试
物理试卷
本试卷共100分，考试时长100分钟。
一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分） 1. 卢瑟福α粒子散射实验的结果 A. 证明了质子的存在 B. 证明了电子的存在
C. 证明了原子核是由质子和中子组成的
D. 说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 2. 一个23592U（铀）原子核中的电荷数和中子数分别为 A. 电荷数是92，中子数是235 C. 电荷数是235，中子数是92
B. 电荷数是92，中子数是143 D. 电荷数是143，中子数是235
3. 下面四种情况中，能在空气和水的界面上发生全反射的是 A.光从水射向空气，入射角小于临界角 B. 光从水射向空气，入射角大于临界角 C. 光从空气射向水，入射角小于临界角 D. 光从空气射向水，入射角大于临界角
4. 放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由弱到强的顺序排列正确的是 A. α射线，β射线，γ射线
B. γ射线，β射线，α射线 D. β射线，α射线，γ射线
C. γ射线，α射线，β射线
5. 如图所示为一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系图像，由图可知，在t=2s时，质点的
A. 速度为正的最大值，加速度为零 B. 速度为负的最大值，加速度为零 C. 速度为零，加速度为正的最大值 D. 速度为零，加速度为负的最大值
6. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，下列说法正确的是
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A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短 B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高 C. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11eV D. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60 eV
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图像如图所示。若波速为16m/s，则波长和频率分别是
A. 8m，2 Hz B. 8m，0.5 Hz C. 4m，2 Hz D.4 m，0.5 Hz
8. 在如图所示的光电效应实验中，如需要增大光电子逸出后的最大初动能，可采用的方法
A. 增加光照的时间
B. 增大入射光的波长 D. 增大入射光的频率
C. 增大入射光的强度
9. 如图所示的现象中，属于光的干涉现象的是
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A. 红光通过很窄的单缝呈现明暗相间的条纹 B. 阳光通过三棱镜形成彩色光带 C. 肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 D. 下雨过后天空出现的彩虹
10. 心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可计算1分钟（1 min）内心脏跳动的次数（即心率）。甲、乙两人在同一台心电图仪上做出的心电图分别如图a、b所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次／min，则心电图仪图纸移动的速度v以及乙的心率为
A. 25 mm/s， 48次/min B. 25 mm/min，75次/min C. 25 mm/s， 75次/min D. 25 mm/min，48次/min
二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）
11. 设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量为_______________。
12. 一块矿石含23892U（铀238）的质量为m。已知23892U的半衰期为T，则经过3T时间后这块矿石中含有23892U的质量为____________。
13. 处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去，这种辐射叫受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子的频率跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的原理。发生受激辐射时，产生激光的原子辐射出光子后的总能量En________（选填“减小”“增大”或“不变”）。
三、实验题（本题共4小题，每小题3分，共12分）
14. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，测量头如图所示。
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调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为
____________mm;转动手轮，使分化线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数。若实验测得4条亮条纹中心间的距离△x=，已知双缝间的距离d=1.5 mm，双缝到屏的距离L=1. 00 m，根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ=__________nm。
15. 在完成实验探究“用单摆测定重力加速度”时，在其他条件相同的情况下，某同学分别完成了三次实验，三组实验器材和实验数据如下表所示：
组名 摆球 A B C 木球 钢球 钢球 摆长/m 0. 40 0. 60 0. 85 最大摆角 5° 5° 5° 全振动次数振动n次所用时n 40 30 40 间t/s 52 48 75 __________ 组数据；由最准确的数据所测定的重力加速 由表格中的数据可知，测定结果最准确的是度的大小是___________m/s2。（结果保留三位有效数字）
16. 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当电流从电表的正极流入时，表的指针向右偏转。
在由电源E、开关S、滑动变阻器R及螺线管A组成的闭合回路中，螺线管A中的电流I方向如图。此时由电流表与螺线管B组成的闭合回路中，表的指针没有偏转。若实验中所用器材均能正常工作且电路连接无误，当滑动变阻器R的滑片P由D向C方向移动时，电流表的指针将_____________（选填“向右偏转”“向左偏转”或“不偏转”）。
17. 在用插针法“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学用半圆形玻璃砖完成实验。如图所示，该同学先在平铺的白纸上画出直线MN，放好玻璃砖（图中实线部分），并在玻璃砖的一侧垂直纸面插上大头针G1、G2，以确定入射光线，让入射光线通过玻璃砖的圆心O；在玻璃砖的另一侧进行观察，调整视线，同时垂直纸面插上大头针G3，使G3挡住G1、G2的像；取走玻璃砖，标出大头针的位置，连接OG3。图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直
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于法线并分别交法线于A、D点。设AB的长度为L1，AO的长度为L2，CD的长度为L3，DO的长度为L4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量___________（用上述给出的字母表示），玻璃砖的折射率可表示为_____________。
四、论述、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18.（10分）光线从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为45°，折射光线和法线之间的夹角为30°，如图所示。光在空气中的传播速度取3×108m/s，求：
（1）入射角θ1和折射角θ2各为多大？ （2）这种介质的折射率为多大？
（3）光在这种介质中的传播速度？（保留三位有效数字）
19. （10分）一列简谐横波沿水平方向的x轴传播。图甲是波上一质点M做简谐运动的运动图像。图乙为这列简谐横波在末波的图像。
（1）从图甲、乙中，能够读出哪些物理量？（至少写出2个） （2）确定此波的传播速度v和传播方向。
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20. （12分）交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图像，如图乙所示，已知线圈的电阻为。求：
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？ （2）矩形线圈转动的周期是多少？ （3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速转动，1分钟内外界对线圈做的功是多少？
21.（14分）如图甲所示，在水平面上固定有宽为L=1.0 m足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的的电阻，垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，在距导轨左端d=5m处有一阻值光滑导体棒，放置在导轨上，第1s内导体棒在一变力作用下始终处于静止状态，不计导体棒与导轨之间的接触电阻。求：
（1）第1s内的感应电动势大小； （2）第1s末拉力的大小及方向；
（3）若1s后拉力保持与第1s末相同，求导体棒的最终速度大小。
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参考答案
一、选择题（共30分）
题号 答案
1 D 2 B 3 B 4 A 5 C 6 D 7 A 8 D 9 C 10 C 二、填空题（共12分）
11.（ m1+m2-m3）c2 （4分）12.
三、实验题（共12分）
14.1.126~1.129 （1分） 480 （2分） 15.C （1分）
9. 54（9. 53-9. 55均给分） （2分） 16. 向左偏转 （3分）
1、L3
m （4分） 13.减小 （4分） 8 （1分）
L1 （2分） L3
四、论述、计算题（本题共4小题，共46分） 18. （10分）
（1）θ1=45°，θ2=30° （4分） （2） nsin11.41 （3分） sin2c3108m/s2.13108m/s （3分） （3） vn1.4119.（10分）
（1）从图甲、乙中，能够读出的物理量： 波的周期T=0.2 s； 波长λ=20 cm; 振幅A=0.5 cm；
时，质点M的位移是0； （4分） （2）根据公式v
T
此波的传播速度 v0.2m/s1m/s （3分） 0.2波的传播方向水平向右，即波沿x轴正方向传播。 （3分）
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20. （12分）
（1）由i-t图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im=2.0 A （3分） （2）矩形线圈转动的周期T=4.0×10-2s （3分） （3）由有效值IIm线圈电阻上产生的电热功率为 2Im2PIRR4W （3分）
22（4）外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功 W=Pt=240J （3分） 21. （14分）
（1）第1s末由电磁感应定律可得电动势为（2）由闭合电路欧姆定律知
BLd2V （2分） ttIRr2A （2分）
F安=ILB=0.8 N （2分） 由平衡条件知
F=F安=0.8 N （1分）
由楞次定律可得拉力方向水平向右 （1分）
（3）1 s后导体棒做变加速直线运动，当受力平衡速度达最大 则由电磁感应定律ε'= BLv （1分） 由闭合电路欧姆定律知
I''Rr （1分）
由平衡条件知
F=F'安=I′LB （1分） 联立解得 vF(Rr) （1分） 22BL代入数据得v=5m/s （2分）
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