2023北京東城區(qū)高二下學(xué)期期末物理試題及答案

2023北京東城高二（下）期末物理2023.7本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共14小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共42分）1．關(guān)于光現(xiàn)象及應(yīng)用，下列說法正確的是A．光是一種電磁波，電磁波可以在真空中傳播B．海市蜃樓是光發(fā)生干涉的結(jié)果C．觀眾觀看立體電影要戴一種特殊的眼鏡，利用了光的衍射現(xiàn)象D．只要光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面就會發(fā)生全反射現(xiàn)象2．兩個彈簧振子，甲的固有頻率為，乙的固有頻率為6f，若它們均在頻率為8f的驅(qū)動力作用下做受迫振動，則A．甲的振幅較大，振動頻率為fC．甲的振幅較大，振動頻率為8fB．乙的振幅較大，振動頻率為8fD．乙的振幅較大，振動頻率為6f3．把一塊帶負電的鋅板連接在驗電器上，驗電器指針張開一定的角度。用紫外線燈照射鋅板發(fā)現(xiàn)驗電器指針的張角發(fā)生變化。下列說法正確的是A．驗電器指針的張角會變大B．鋅板上的正電荷轉(zhuǎn)移到了驗電器指針上C．驗電器指針的張角發(fā)生變化是因為鋅板獲得了電子D．驗電器指針的張角發(fā)生變化是因為紫外線讓電子從鋅板表面逸出4．如圖所示為某列簡諧波在某時刻的波形圖，此刻質(zhì)點A的速度方向沿y軸正方向，下列說法中正確的是A．該波沿x軸負方向傳播B．經(jīng)過1個周期，質(zhì)點B運動的路程是02mD．此刻質(zhì)點C的加速度沿y軸正方向C．經(jīng)過.5個周期，質(zhì)點B的速度沿y軸正方向5．如圖所示，一束單色光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在玻璃磚與空氣的界面上發(fā)生反射和折射，入射角為，折射角為。下列說法正確的是12A．折射光的亮度與入射光的亮度相同C．若增大入射角，則折射角將減小B．反射光的亮度總是與入射光亮度相同D．若增大入射角1，則折射光有可能消失126．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為101，其原線圈兩端接入正弦式交變電壓u，u=311sin100t，副線圈通過電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法正確的是A．電壓表的示數(shù)為31.B．電流表中電流方向每秒變化50次C．變阻器的滑片向下滑動，電流表的示數(shù)增大7．氫原子能級圖如圖所示，下列說法正確的是D．變阻器的滑片向上滑動，電壓表的示數(shù)增大A．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級，該氫原子的能量增加B．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝4能級，該氫原子向外輻射光子C．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級放出光子的能量是.51eD．處于基態(tài)的氫原子電離時需要吸收13.6e的能量8．如圖所示電路中，L是一電阻不計的電感線圈，ab為L的左、右兩端點，A、B為完全相同的燈泡，開關(guān)S閉合時，兩盞燈泡均發(fā)光。某時刻將開關(guān)S斷開，下列說法正確的是A．a(chǎn)點電勢高于b點，A燈立即熄滅B．b點電勢高于a點，B燈慢慢熄滅C．a(chǎn)點電勢高于b點，A燈閃亮后慢慢熄滅D．b點電勢高于a點，B燈閃亮后慢慢熄滅9．如圖1所示的雙縫干涉實驗，改變實驗條件進行兩次實驗，先后在屏上觀察到如圖2、圖3所示的條紋，下列說法正確的是A．改變的實驗條件是減小了雙縫到光屏之間的距離B．改變的實驗條件是增大了雙縫之間的距離C．若圖⒉是綠色條紋，圖3可能是紅色條紋D．若圖2是綠色條紋，圖3可能是彩色條紋10．如圖所示，在光滑桿下面鋪一張可沿垂直桿方向勻速移動的白紙，一帶有鉛筆的彈簧振子在A、B兩點間做機械振動，可以在白紙上留下痕跡。已知彈簧的勁度系數(shù)為10N/m，振子（小球與鉛筆）的質(zhì)量為01kg，白紙移動的速度為0.8m/s，實驗中得到如圖所示的圖線。不考慮一切摩擦，彈簧的質(zhì)量不計，下列說法中正確的是A．圖線為鉛筆的運動軌跡B．彈簧振子的周期為020s10cm的位置留下痕跡時小球的速度C．振子的最大加速度為8m/s2D．鉛筆在x＝為零10．如圖所示為光電效應(yīng)實驗中某金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系圖像，下列說法正確的是A．該金屬的截止頻率約為4.2714HzB．該金屬的截止頻率約為5.50HzC．該圖線的斜率為普朗克常量D．這種金屬的逸出功約為05e12．如圖所示，PQ和是固定于水平面內(nèi)的平行光滑金屬軌道，軌道足夠長，其電阻忽略不計。質(zhì)量均為m的金屬棒ab、cd放在軌道上，始終與軌道垂直且接觸良好。兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距，它們與軌道形成閉合回路。整個裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。使金屬棒得到初速度v0的同時，金屬棒ab由靜止開始運動，考慮兩金屬棒之后的運動過程（經(jīng)過足夠長時間，不考慮空氣阻A．a(chǎn)b棒受到的中量大小為0，方向向左B．cd棒受到的沖量大小為D．整個回路產(chǎn)生的熱量為0，方向向左2202C．金屬棒ab、cd組成的系統(tǒng)動量變化量為0213．如圖所示為某種質(zhì)譜儀工作原理示意圖，離子從電離室A中的小孔1U的加速電場加速后，通過小孔S2，從磁場上邊界垂直于磁場方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，運動半個圓周后打在照相底片D上并被吸收形成譜線。照相底片D上有刻線均勻分布的標尺（圖中未畫出，可以直接讀出離子的比荷。下列說法正確的是A．譜線b對應(yīng)比荷的值大于譜線a對應(yīng)比荷的值B．可以通過增大磁感應(yīng)強度B來增大不同離子所形成譜線之間的間隔C．標尺上各刻線對應(yīng)比荷的值不是均勻變化的D．若要標尺上任兩相鄰刻線間對應(yīng)的比荷差值都相同，則刻線間距的變化規(guī)律與萬用表歐姆擋的刻線間距變化規(guī)律一致14．如圖1所示為小球與細繩相連制作成的單擺，擺長用L表示，將其懸掛于固定點O，小球靜止在A位置，一玩具槍在球左側(cè)水平放置，槍口中心與球心等高。某時刻，玩具槍以初速度v0發(fā)射質(zhì)量為04g的水彈，水彈撞擊小球后，小球開始擺動，小球上擺的最大擺角用表示，小球擺動過程中始終不與槍相撞，整個過程通過力傳感器測量細繩拉力的大小，F(xiàn)隨時間t變化的圖線如圖2所示。假設(shè)水彈與小球碰撞后立即散開（可認為速度為0g取m/s2，則可知：A．擺長L＝10mB．最大擺角滿足cos=0.90D．與小球碰撞過程中水彈損失的動能為032JC．水彈初速度的大小0=80m/s二、實驗題（共16分）1510分）某實驗小組用圖1所示裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。（1）組裝單擺時，應(yīng)該選用A．長度為20cm左右的細線C．直徑約為18cm的泡沫球B．長度為左右的細線D．直徑約為18cm（2）為使重力加速度的測量結(jié)果更加準確，下列做法合理的是A．在擺球運動過程中，必須保證懸點固定不動B．測量擺長時，應(yīng)測量水平拉直后的擺線長C．在擺球運動過程中，擺線與豎直方向的夾角不能太大D．測量周期時，應(yīng)該從擺球運動到最高點時開始計時（3）某同學(xué)測量了6組數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點作圖得到了如圖2所示的圖像，其中T表示單擺的周期，L表示單擺的擺長，則計算重力加速度g的表達式為，結(jié)合圖像計算出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝m/s2（取314，計算結(jié)果保留3166分）（1）在測量玻璃折射率的實驗中，某同學(xué)利用插針法得到的圖如圖1所示。關(guān)于此實驗的操作和誤差分析，下列說法正確的是A．實驗中入射角1過大可能導(dǎo)致圖中光線發(fā)生全反射B．適當減小CD兩大頭針的距離，可以減小實驗誤差C．選擇＇兩面間距較大的玻璃磚可以減小實驗誤差D．若換用aa＇兩面不平行的玻璃磚，實驗誤差會增大（2）此玻璃磚的折射率可表示為n＝（用、12（3）某同學(xué)在紙上畫出的界面aabb＇與玻璃磚位置的關(guān)系如圖2所示，他的其他操作均正確，且均以aabb＇為界面畫光路圖。則該同學(xué)測得的折射率測量值三、論述、計算題（共42分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。1710分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是在t=0.2s時刻的波形圖。12（1）若波向左傳播，求它在這段時間內(nèi)傳播的可能距離﹔（2）若質(zhì)點M在1時刻的速度方向沿y軸正向，求波傳播的最小速度。1810分）為醫(yī)院設(shè)計的備用供電系統(tǒng)輸電電路簡圖如圖1所示，交流發(fā)電機線圈的匝數(shù)n＝50，在勻強磁場中以矩形線圈中軸線OO＇為軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間t的變化圖像如圖2所示，磁通量的最大值210?2m=Wb。發(fā)電機與變壓器的原線圈相連，副線圈接入到醫(yī)院，使額定電壓為220的醫(yī)療設(shè)備恰好能正常工作。若線圈及導(dǎo)線的電阻均不計，將變壓器視為理想變壓器，求：（1）圖中電壓表的示數(shù)U；（2）變壓器原線圈和副線圈的匝數(shù)之比n:n；12（3）當醫(yī)療設(shè)備端增加了10kW的用電功率，發(fā)電機線圈中電流的增加量△I。1910分）如圖所示，長為a、寬為b的閉合導(dǎo)線框質(zhì)量為m，電阻為R，位于豎直平面內(nèi)，圖示虛線框內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，此區(qū)域的高度也為b，方向垂直紙面向外。當線框下邊緣距地面高度為h處時將其從磁場區(qū)域的正上方由靜止釋放，剛好勻速穿過磁場區(qū)域后落到地面（下落過程中線框平面始終保持與磁場方向垂直，重力加速度用g（1）求線框通過磁場區(qū)域時的速度1；（2）求線框剛落到地面時的速度v2；（3）若將磁場區(qū)域距離地面的高度降低一些，其他條件不變，請分析并說明：線框穿過磁場過程中線框產(chǎn)生的熱量Q和通過線框的電荷量q分別如何變化。2012分）干涉是波特有的現(xiàn)象，實驗室和自然界中光的干涉現(xiàn)象都證明了光具有波動性。（1）如圖1S和S的間距為d，雙縫到光屏的12距離為L（L），實驗中所用單色光的波長為。O為屏幕中心，且正對S和S連線的中央，即12SO?SO=0，在這點，兩列波疊加后相互加強，因此屏幕中心為干涉圖樣的亮條紋，稱為“零級”亮12條紋。請根據(jù)相關(guān)知識推導(dǎo)“一級”亮條紋（來自S和S的光波的路程差正好等于波長）距離中心O的12距離x＝？（2）藍閃蝶是一種珍稀的蝴蝶，其翅膀在陽光照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍色光芒。這是因為它翅膀上的鱗片是多層立體的柵欄式結(jié)構(gòu)，能使光發(fā)生干涉﹑衍射和散射，從而產(chǎn)生絢麗的色彩。a．電子顯微鏡下藍閃蝶鱗片結(jié)構(gòu)的簡化示意如圖2所示，鱗片之間為空氣層。假設(shè)一束光以入射角i入射到上層鱗片的上表面，光在上層鱗片上表面發(fā)生折射和反射的光路已在圖2中畫出，請在此基礎(chǔ)上畫出光入射到上層鱗片下表面發(fā)生反射和折射，之后繼續(xù)傳播的光路圖（進入下層鱗片繼續(xù)傳播的光路不需畫b．請在對藍閃蝶鱗片結(jié)構(gòu)的簡化模型的基礎(chǔ)上分析并解釋藍閃蝶在陽光照耀下呈現(xiàn)出藍色光芒的現(xiàn)象。（已知鱗片的厚度在幾十至幾百納米，可見光的波長范圍是400～760nm）參考答案一、選擇題（42分）題號答案12345678910CA12B13C14DABDDDCDBC二、實驗題（16分）1510分）（1）BD（2）AC22L（3）9.86T166分）（1）Csin1sin2（2）（3）小于三、論述、計算題（分）1710分）解：由波形圖可知波長=4m=+=(+)（n＝012……）（⑴）波向左傳播的可能距離為：x3mn4n3m（2若質(zhì)點M在1時刻的速度方向沿y軸正向，說明波向右傳播，傳播的最小距離為△x＝1m，傳播的時間x△t＝0．2s，對應(yīng)的最小速度為v==5m/st1810分）解：（1）線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電，其電動勢的峰值m=nBS=m=502VTEm由圖2知T002s，代入數(shù)據(jù)知電壓表的示數(shù)U==50V2U11U22n50V5=，得1==（2）由2220V22（3）理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P=P，因此有UI=10103W，12得到△I＝200A1910分）解：Emg=FF=安E=1I=（1）線框勻速穿過磁場區(qū)域時有：，由安RB2a2得到1=1mgh?=mv22（2）對線框從靜止釋放到落地的過程應(yīng)用動能定理，有：2其中=mgb得到2=2gh?4gb（3）線框穿過磁場過程中線框產(chǎn)生的熱量Q==Fx安若磁場區(qū)域距離地面的高度降低一些，線框剛到達磁場區(qū)域時的速度將大于1，因此安培力大于重力，之后線框可能做減速運動直至速度減為v后勻速穿過磁場，也可能一直減速直至離開磁場時速度仍大于v，11無論哪種情況都會造成，線框通過磁場過程中克服安培力做的功比以前多，因此線框穿過磁場過程中線框產(chǎn)生的熱量Q將增加。tER線框通過磁場的過程滿足法拉第電磁感應(yīng)定律，對線圈回路有：E=，I=，q=It，聯(lián)立得到q=，由此可知，若磁場區(qū)域距離地面的高度降低一些，線框穿過磁場過程中通過線框的電荷量q相R比以前不變。2012分）解：（1）如答圖1設(shè)一級亮條紋的位置為P，其到O的距離為x，則SP