北京市延慶區(qū)2020年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案

北京市延慶區(qū)2020年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案一、單項選擇題本題共12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，請將符合題意的選項選出。每小題3分，共36分。1．某同學(xué)在顯微鏡下觀察水中懸浮的花粉微粒的運動。他把小微粒每隔一定時間的位置記錄在坐標紙上，如圖1所示。則該圖反映了（）A．液體分子的運動軌跡B．花粉微粒的運動軌跡C．每隔一定時間液體分子的位置D．每隔一定時間花粉微粒的位置2．關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說法正確的是（）A．物體放出熱量，內(nèi)能一定減少B．物體對外做功，內(nèi)能一定減少C．物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變D．物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變3．如圖2所示，將一個半圓形玻璃磚置于空氣中，當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（）A． B．C． D．4．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象D．用透明的標準平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象5．如圖3是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏。用綠光從左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干涉條紋。下列說法正確的是()A．減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小B．將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離增大C．增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離減小D．將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大6．某彈簧振子振動的位移-時間圖像如圖4所示，下列說法中正確的是（）A．振子振動周期為4s，振幅為16cmB．t=3s時振子的速度為負向的最大值C．從t=1s到t=2s過程中振子做加速運動D．t=2s時振子的速度為零，加速度為正向的最大值7．圖5表示兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷．M是該時刻波峰與波峰相遇的點，是凸起最高的位置之一。以下說法中錯誤的是（）A．質(zhì)點M的位移始終最大B．質(zhì)點M的振動始終是加強的C．質(zhì)點M的振幅最大D．質(zhì)點M的位移有時為08．矩形線圈abcd位于足夠長的通電直導(dǎo)線附近，且線圈平面與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，如圖6所示，線圈的兩條邊ad和bc與導(dǎo)線平行，則下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)線向左平動時，線圈中電流方向為adcbaB．導(dǎo)線向右平動時，線圈中電流方向為adcbaC．線圈向上做平動時，電流方向為abcdaD．減小導(dǎo)線中的電流，線圈中電流方向adcba9．如圖7所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時，A1和A2始終一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮C．斷開開關(guān)S切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會才熄滅D．斷開開關(guān)S切斷電路時，A1會閃亮一下再熄滅10．如圖8所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為 B．電壓表的讀數(shù)為C．電流表的讀數(shù)為1A D．副線圈輸出交流電的周期為50s11．如圖9所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))?，F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則()A．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到bB．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到dC．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到bD．U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d12．如圖10所示，MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌足夠長，且電阻不計，ab是一根與導(dǎo)軌垂直且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿，開始時，將開關(guān)S斷開，讓桿ab由靜止開始自由下落，過段時間后，再將S閉合，若從S閉合開始計時，則金屬桿ab的速度v隨時間t變化的圖象不可能是（）A． B．C． D．二．不定項選擇題在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是符合題意的，請將符合題意的選項選出。13．分子間作用力和分子間距離的關(guān)系如圖11所示。關(guān)于分子間的作用力和分子勢能，下列說法正確的是（）A．分子間的引力總是比分子間的斥力小B．在r=r0處，分子間的引力和斥力大小相等C．當分子間的距離從r0逐漸增大時，分子力一定增大D．當分子間的距離從r0逐漸增大到2r0時，分子勢能也增大14．如圖12所示，變壓器為理想變壓器，原線圈一側(cè)接在交流電源上，副線圈中電阻變化時變壓器輸入電壓不會有大的波動。R0為定值電阻，R為滑動變阻器，A1和A2為理想電流表，V1和V2為理想電壓表。若將滑動變阻器的滑動片向a端移動，則（）A．A1示數(shù)變大 B．A2示數(shù)變小 C．V2示數(shù)變小 D．V1示數(shù)變大15．如圖13所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面呈θ角，其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R，當ab棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為x時，棒的速度大小為v。在這一過程中下列判斷正確的是（）A．金屬棒ab運動的加速度大小始終為 B．金屬棒ab此時受到的安培力為C．通過金屬棒ab橫截面的電荷量為 D．金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為三．實驗題本題共2小題，共18分。利用“油膜法估測分子直徑”實驗體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過對宏觀量的測量來實現(xiàn)對微觀量的間接測量方法。（1）某同學(xué)的操作步驟如下：A.取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；B.在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；C.在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；D.在蒸發(fā)皿上覆蓋帶方格的透明玻璃板，描出油膜形狀，算出油膜的面積。該同學(xué)上述實驗步驟中錯誤的是 (填字母代號）。（2）若該同學(xué)計算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d= 。17．某實驗小組的同學(xué)們用如圖14所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。（1）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的__________（選填選項前的字母）。A．長度為1m左右的細線B．長度為30cm左右的細線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鋼球符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖15______中所示的固定方式。（選填“甲”或“乙”）（3）將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的是：___________（選填選項前的字母）。A．測出擺線長作為單擺的擺長；B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動；C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時；D．用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期。（4）測出懸點O到小球球心的距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g=_________（用L、n、t表示）。（5）甲同學(xué)多次改變單擺的擺長并測得相應(yīng)的周期T，他根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖16所示的圖像，但忘記在圖中標明橫坐標所代表的物理量。你認為橫坐標所代表的物理量是_____。（選填“”、“”或“”）如果該圖線的斜率為k，則重力加速度g的表達式g=_________（用k及常數(shù)表示）。（6）乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值小于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是（選填選項前的字母）。A．開始擺動時振幅較??；B．開始計時時，過早按下秒表；C．測量周期時，誤將擺球29次全振動的時間記為30次全振動的時間；D．單擺在擺動過程中懸掛點細線松動。四．計算論證題共5小題，共37分。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。18．如圖17所示，一個圓柱形儲油桶。當桶內(nèi)加入一定深度的油，讓一束光從空氣斜射到油的表面，使入射角為α=45°，測得油中的折射角β=30°。已知光在真空中的光速為c=3.0×108m/s。（計算結(jié)果可以用根號形式表示）求：（1）油的折射率n；（2）光在油中傳播的速度v的大??；（3）如果光由油斜射入空氣，要使光線不射出液面，入射角至少為多大？19．如圖18所示，一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形圖如圖甲所示．圖乙表示x=1.0m處P的質(zhì)點的振動圖象。求：（1）波的波長λ和振幅A；（2）請判斷這列波的傳播方向，并計算該簡諧橫波傳播速度v的大?。唬?）t=0.7s內(nèi)質(zhì)點Q運動的路程s。20．如圖19所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場，發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察，圖中發(fā)電機的線圈只畫出了其中的1匝，用以說明線圈兩端的連接情況。線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1＝50cm，bc邊和ad邊的長度L2＝20cm，匝數(shù)n＝100匝，線圈的總電阻r＝5.0Ω，線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω＝282rad／s，外電路的定值電阻R＝45Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.05T。電流表和電壓表均為理想電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計，計算中取π＝3.14，＝1.41。求：（1）請推導(dǎo)出線圈在勻速轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值Em的表達式（用題中已知物理量的符號表示），并求出此最大值Em；（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)I；（3）線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過30°時的瞬時感應(yīng)電動勢e。21．現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖20所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運動的軌道半徑為r，若圖甲中磁場B隨時間t按B＝B0+kt（B0、k均為正常數(shù)）規(guī)律變化，形成渦旋電場的電場線是一系列同心圓，單個圓上形成的電場場強大小處處相等。將一個半徑為r的閉合環(huán)形導(dǎo)體置于相同半徑的電場線位置處，閉合環(huán)形導(dǎo)體的電阻為R，導(dǎo)體中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。求：（1）a.為使電子加速，感生電場的方向應(yīng)該沿_____方向（填“順時針”或“逆時針”）；b.為使電子加速，當電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應(yīng)該_______（填“增大”或“減小”）；（2）環(huán)形導(dǎo)體中感應(yīng)電流I；（3）電子在圓形軌道中加速一周的過程中，電子獲得的動能Ek多大？22．如圖21所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓桿ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦，導(dǎo)軌足夠長。求：（1）請說出通過電阻R的感應(yīng)電流的方向；（2）在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值vm；（3）已知經(jīng)時間t，ab桿下滑的長度為x，獲得的速度為v（v<vm）,若在同一時間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的熱量與一恒定電流I0在該時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，求此恒定電流I0的表達式。參考答案一．單項選擇題1.D2.C3.A4.A5.B6.D7.A8.B9.B10.C11.D12.B二．多項選擇題13.BD14.AC15.BC三、實驗題16.（1）BC（2）17.（1）AD（2）乙（3）BC（4）（5）（6）BD四、計算論證題18.（6分）（1）由題可知油的折射率=1.41（2）由所以（3）又因為油斜射入空氣，要使光線恰好不射出液面則有：入射角=臨界角，所以臨界角為c=45°19.（7分）（1）波的波長λ=2.0m，振幅A=10cm；（2）由，又T=0.4s.所以，波的傳播方向為x軸正方向（3）由于周期T=0.4s經(jīng)過0.7s為，故質(zhì)點Q運動的路程70cm20.（7分）（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當線框轉(zhuǎn)動到垂直中性面位置時，線速度與磁感線垂直，切割速度最大，此時電動勢最大；ab邊（或cd）邊一根導(dǎo)線切割磁感線所產(chǎn)生的電動勢：對于n匝線圈，ab邊與cd邊構(gòu)成的電源串聯(lián)一起切割磁感線，則：代入數(shù)據(jù)解得：（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)I為有效值；（3）線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)