北京市101中學(xué)2017-2018學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題

北京101中學(xué)20172018學(xué)年下學(xué)期高二年級期中考試物理試卷一、單項選擇題：本題共13小題，每題3分，共39分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。1.建立完整電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（）A.法拉第 B.奧斯特 C.赫茲 D.麥克斯韋2.下列說法正確的是（）A.物體的溫度升高，物體內(nèi)所有分子熱運動的速率都增大B.物體的溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大C.物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減少3.下列說法正確的是（）A.分子之間的引力和斥力大小都隨分子間距離的增加而增大B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C.液體中的懸浮微粒越小，布朗運動越明顯D.當(dāng)分子間距離增大時，分子勢能一定增大4.已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA。若用m表示一個油酸分子的質(zhì)量，用V0表示一個油酸分子的體積，則下列表達(dá)式中正確的是（）A. B. C. D.5.下列現(xiàn)象中可以說明光是橫波的是（）A.光的干涉和衍射現(xiàn)象 B.光的色散現(xiàn)象C.光的全反射現(xiàn)象 D.光的偏振現(xiàn)象6.下列說法中正確的是（）A.光導(dǎo)纖維傳送光信號是利用了光的全反射現(xiàn)象B.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的衍射現(xiàn)象C.照相機鏡頭表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的衍射現(xiàn)象D.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象7.如圖1所示，將一個半圓形玻璃磚置于空氣中，當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時，下列情況不可能發(fā)生的是（）圖18.如圖2所示為雙縫干涉實驗中產(chǎn)生的條紋圖樣，甲圖為綠光進(jìn)行實驗的圖樣，乙為換用另一種單色光進(jìn)行實驗的圖樣，則以下說法中正確的是（）圖2A.乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長B.乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長C.乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短D.乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較短9.如圖3甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電，電動勢e隨時間t的變化關(guān)系如圖3乙所示，則（）甲乙圖3A.該交流電的頻率為100HzB.該交流電電動勢的有效值為311VC.t=0.01s時，穿過線框的磁通量為零D.t=0.01s時，穿過線框的磁通量的變化率為零10.在探究變壓器的兩個線圈的電壓關(guān)系時，某同學(xué)自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，如圖4所示。線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不計。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開關(guān)時，他發(fā)現(xiàn)電源過載（電流過大，超過學(xué)生電源允許的最大值）。如果僅從解決電源過載問題的角度考慮，下列采取的措施中，最可能有效的是（）圖4A.適當(dāng)增加線圈b的匝數(shù)B.適當(dāng)增加原線圈a的匝數(shù)C.換一個電阻更小的燈泡D.將線圈a改接在學(xué)生電源直流輸出端11.如圖5所示，矩形線圈abcd位于勻強磁場中，磁場方向垂直線圈所在平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖6所示。以圖5中箭頭所示方向為線圈中感應(yīng)電流i的正方向，以垂直于線圈所在平面向里為磁感應(yīng)強度B的正方向，則圖7中能正確表示線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是（）12.電熨斗能自動控制溫度，在熨燙不同的織物時，設(shè)定的溫度可以不同，圖8為電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，電熨斗內(nèi)部裝有雙金屬片，雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數(shù)大于下層金屬，若把熨燙的棉麻衣物換成絲綢衣物，則如何調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕（）圖8織物材料尼龍合成纖維絲綢羊毛棉麻熨燙溫度低高A.向下 B.向上 C.保持原狀 D.不能確定13.給一定質(zhì)量、溫度為0℃的水加熱，在水的溫度由0℃上升到4℃的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”。某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢能。在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的。關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是（）A.水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B.水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C.水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D.水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功二、多項選擇題：本題共3小題，每小題3分，共9分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。14.下列說法正確的是（）A.氣體的壓強是氣體分子頻繁撞擊容器壁產(chǎn)生的B.氣體壓強是由于分子間的斥力產(chǎn)生的C.一定質(zhì)量的氣體溫度不變時，體積減小，壓強增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多D.熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系是T=t15.如圖9所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知（）圖9A.當(dāng)它們在真空中傳播時，c光的波長最短B.當(dāng)它們在玻璃中傳播時，c光的速度最大C.若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大D.對同一雙縫干涉裝置，c光干涉條紋之間的距離最小16.如圖10所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于豎直向下的足夠大的勻強磁場中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)使金屬棒以一定初速度向左運動，它先后通過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，金屬棒通過a、b處的速度分別為va、vb，a、b間的距離等于b、c間的距離，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。下列說法中正確的是（）圖10A.金屬棒運動到a處時的加速度大小為B.金屬棒運動到b處時通過電阻的電流方向由Q指向NC.金屬棒在a→b過程與b→c過程中通過電阻的電荷量相等D.金屬棒在a處的速度va是其在b處速度vb的倍三、實驗題：本題共3小題，共16分。17.在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A，N滴溶液的總體積為V。在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉，將一滴溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，在帶有邊長為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓（如圖11所示），測得油膜占有的正方形小格個數(shù)為X。圖11（1）從圖中數(shù)得X=____________。（2）用以上字母表示油酸分子的大小d=_____________。18.在做“測定玻璃的折射率”的實驗中，先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，插上大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像。如圖12所示，aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，用“+”表示大頭針的位置。圖中AO表示經(jīng)過大頭針P1和P2的光線，該光線與界面aa'交于O點，MN表示法線。圖12（1）請畫出玻璃磚中的折射光線，并在圖中標(biāo)出光線進(jìn)入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角θ1和折射角θ2；（2）該玻璃磚的折射率可表示為n＝________。（用θ1和θ2表示）19.“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖13甲所示。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，已知雙縫與屏的距離為L，雙縫間距為d。圖13（1）如圖13乙所示，移動測量頭上的手輪，使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心，此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)如圖13丙所示，x1=。轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板的中心刻線向右移動對準(zhǔn)第4條亮紋的中心，此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)x2為6.740mm。圖13（2）已知雙縫與屏的距離為L=0.9m，雙縫間距為d=0.3mm。利用測量數(shù)據(jù)，計算出波長λ=_________nm；（3）對于某種單色光，為增加相鄰亮紋間的距離，可采取______________或_________________的方法。四、計算題：本題共4小題，共36分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，直接寫出最后答案的不得分。20.（9分）如圖14所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=10Ω，線圈位于磁感應(yīng)強度BT的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ以角速度ω＝400rad/s勻速轉(zhuǎn)動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。求：圖14（1）線圈中感應(yīng)電流的最大值；（2）線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的發(fā)熱功率；（3）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量。21.（9分）如圖15所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為10kW，輸出電壓為400V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損耗，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到“220V，9.5kW”的電能，求：圖15（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；（2）輸電線路導(dǎo)線電阻R；（3）用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。22.（9分）如圖16所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=4T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運動時始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。不計空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。圖16（1）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動的最大速度vm；（2）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動過程中，電阻R上的最大電功率PR；（3）若從金屬棒ab開始運動至達(dá)到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總電荷量q。23.（9分）在長期的科學(xué)實踐中，人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念及其量度的方法，其中一種能量是勢能。勢能是由于各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對位置決定的能。如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等。如圖17所示，a、b為某種物質(zhì)的兩個分子，以a為原點，沿兩分子連線建立x軸。如果選取兩個分子相距無窮遠(yuǎn)時的勢能為零，則作出的兩個分子之間的勢能Ep與它們之間距離x的Epx關(guān)系圖線如圖18所示。圖18（1）假設(shè)分子a固定不動，分子b只在ab間分子力的作用下運動（在x軸上）。當(dāng)兩分子間距離為r0時，b分子的動能為Ek0（Ek0<Ep0）。求a、b分子間的最大勢能Epm；（2）利用圖18，結(jié)合畫圖說明分子b在x軸上的運動范圍。

參考答案一、單項選擇題12345678910111213DBCBDABADBCBD二、多項選擇題141516ACDADBC三、實驗題：本題共3小題，共16分17.（1）X=5763（2）d=18.（1）見下圖圖12（2）n＝（用θ1和θ2表示）19.（1）x1=1.700mm；（2）λ=560nm。（3）增大L或減小d四、計算題：本題共4小題，共36分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，直接寫出最后答案的不得分。20.（1）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Em=nBωab×bc=300V根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，線圈中感應(yīng)電流的最大值解得：Im（2）通過電阻R的電流的有效值I=，線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的熱功率P=I2R解得：P=405W（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：

=n=n，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：解得：

=7.5×103C21.（1）由題可知U1=400VU2=2kV=2000V所以n1∶n2=U1∶U2=400∶2000=1∶5（2）由P1=U1I1得I1=P1/U1=10×103/400A=25A，而I1∶I2=n2∶n1，所以I2=n1I1/n2=5A。因為P損=P1P4=100009500=500W，而P損=I22R所以：R=P損/I22=500/25=20Ω。（3）由P3=U3I3，I3=I2，得U3=P3/I3=9500/5V=1900V，n3∶n4=U3∶U4=1900∶220=