北京市房山區(qū)2023-2024學年高二年級下冊期末考試物理試卷（含答案）

物理

本試卷共8頁，滿分100分，考試時長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢柑钔炕驎鴮懺诖痤}卡上,

在試卷上作答無效。考試結束后，將試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題（共14小題，每小題3分，共42分。）

1.如圖所示，入射光線沿NO方向從空氣射向某種介質，折射光線沿08方向。下列說法正確的是（）

A.光從空氣進入介質后頻率會增大

B.光從空氣進入介質后波長會增大

C.光在該介質中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度

D.光從空氣射入介質，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象

2.下列現(xiàn)象中，解釋成因正確的是（）

A.甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而產(chǎn)生的一種光學現(xiàn)象

B.乙所示水中的氣泡看上去特別明亮是因為部分光線在氣泡的表面發(fā)生了全反射

C.丙所示在觀看3D電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，這是利用了光的干涉

D.丁所示豎直放置的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，這是由于光的衍射造成的

3.如圖甲所示，水平彈簧振子在/、8兩點之間做簡諧運動，。點為平衡位置，規(guī)定水平向右為正方向。

圖乙是彈簧振子做簡諧運動的X-/圖像，則下列說法正確的是（）

A.彈簧振子的振動方程為x=12sin（2兀。

B.彈簧振子在前5s內的路程為60cm

C.彈簧振子從/點經(jīng)過。點再運動到3點為一次全振動

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D.圖乙中的尸點時刻，彈簧振子的速度方向與加速度方向都沿x軸正方向

4.如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強磁場中勻速轉動可以產(chǎn)生交變電流，下列說法正確的是（）

A.當線圈轉到圖示位置時磁通量的變化率最大

B.當線圈轉到豎直位置時磁通量為零

C.線圈轉動一周感應電流方向改變1次

D.當線圈轉到圖示位置時產(chǎn)生的感應電流方向為。CA4

5.劈尖干涉是一種薄膜干涉，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入一薄片，從而在兩

玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光從上方入射后，可觀察到如圖所示的干涉條紋，若將薄片向左

移動，貝U（）

,

IIIIIIIIIII

A.條紋變密B.條紋疏密不變C.條紋變疏D.條紋整體向右平移

6.如圖所示，一物體在與水平方向成。角的拉力尸作用下，沿水平桌面做勻加速直線運動。已知物體質量

為巾，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。在作用時間f內，下列說法正確的是（）

A.支持力的沖量大小為0B.摩擦力做功大小與廠方向有關

C.摩擦力的沖量大小為劉cos。D.合力的沖量大小為人

7.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，周期為7,7=0時的波形如圖所示。則/=工時（）

4

A.質點a的加速度為零B.質點6沿工軸負方向遷移了1m

C.質點。速度方向沿歹軸正方向D.質點d偏離平衡位置的位移為5cm

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8.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負載變化時

輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用凡表示，變阻器R代表用

戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R的阻值減小。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當用戶

的用電器增加時，下列說法正確的是（）

A.電壓表V］的示數(shù)減小B.電壓表丫2的示數(shù)增大

C.電流表A1的示數(shù)減小D.電流表A2的示數(shù)增大

9.如圖所示，圓盤可在水平面內繞通過。點的豎直軸轉動、圓盤上距軸，處有一質量為加的物塊（可視為

質點）。某時刻起，圓盤開始繞軸轉動，經(jīng)過一段時間，其角速度從0增大至①。已知物塊與圓盤之間的動

摩擦因數(shù)〃、重力加速度g,該過程中物塊始終相對圓盤靜止，下列說法正確的是（）

A.物塊所受摩擦力的方向始終指向。點B.物塊所受摩擦力的大小始終為〃"火

C.物塊所受摩擦力的沖量大小為相02rD.物塊所受摩擦力做的功為!"I。?’

10.如圖所示，用長為，的輕繩懸掛一質量為M的沙箱，沙箱靜止。一質量為加的彈丸以速度v水平射入

沙箱并留在其中，隨后與沙箱共同擺動一小角度，不計空氣阻力。對于彈丸射向沙箱到與其共同擺過一小

角度的過程中，下列說法正確的是（）

A.整個過程中，彈丸和沙箱組成的系統(tǒng)動量守恒

B.從彈丸擊中沙箱到與沙箱共速的過程機械能守恒

C.若保持M、加、/不變，v變大，且彈丸未射出，則系統(tǒng)損失的機械能變大

D.若保持M、加、v不變，，變大，則彈丸與沙箱的最大擺角不變

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11.如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點以垂直于磁場以及磁場邊界的速度v射入寬度為力磁感

應強度大小為8的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為。=30。。由此推斷該帶電

粒子（）

A.帶負電且動能增大B.粒子的運動半徑為g

2

C.電荷量與質量的比值為上D.穿越磁場的時間為F

12.如圖所示，在磁感應強度大小為方向垂直紙面向外的勻強磁場中，固定一內部真空且內壁光滑的

圓柱形薄壁絕緣管道，其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為?,長度為/1。）。帶電粒子束持續(xù)以某

一速度v沿軸線進入管道，粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上，與管壁發(fā)生彈性碰撞，多

次碰撞后從另一端射出。單位時間進入管道的粒子數(shù)為"，粒子電荷量為+q,不計粒子的重力、粒子間的

相互作用。下列說法正確的是（）

正?

B

A.粒子在磁場中運動的圓弧半徑為2aB.粒子質量為駟

v

C.管道內的等效電流為〃4兀。D.粒子束對管道的平均作用力大小為

13.在實驗室中有一種污水流量計，其工作原理圖如圖所示。廢液內含有大量正負離子，從直徑為d的圓

柱形容器右側流入，左側流出，流量值。等于單位時間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的

磁感應強度為3的勻強磁場，兒W為管道壁上兩點，下列說法正確的是（）

X

,乙…X；Q

'XXXX|）

XXXJtx

A.M點的電勢高于N點的電勢

B.保證流速不變，當污水中離子濃度降低時，"N兩點電壓將減小

C.當磁感應強度3減小時，污水流速將減小

D.只需要測量磁感應強度B及MN兩點電壓U,就能夠推算污水的流量。=黑

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14.激光陀螺儀是很多現(xiàn)代導航儀器中的關鍵部件，廣泛應用于民航飛機等交通工具。激光陀螺儀的基本

元件是環(huán)形激光器，其原理結構比較復雜，可簡化為如圖所示模型。由激光器發(fā)出的/、3兩束激光，經(jīng)

完全對稱的兩個通道（圖中未畫出）在光電探測器處相遇，產(chǎn)生干涉條紋。如果整個裝置本身具有繞垂直

紙面的對稱軸轉動的角速度，那么沿兩個通道的光的路程差就會發(fā)生變化，同時光電探測器能檢測出干涉

條紋的變化，根據(jù)此變化就可以測出整個裝置的旋轉角速度。某次測試，整個裝置從靜止開始，繞垂直紙

面的對稱軸，順時針方向逐漸加速旋轉，最后轉速穩(wěn)定，這個過程中光電探測器的中央位置C處檢測光強

經(jīng)過了強一弱一強一弱一強的變化過程。根據(jù)上述材料，結合所學知識，判斷下列說法正確的是（）

A./束激光的頻率小于8束激光的頻率

B.無論轉動的角速度多大，。處始終未檢測到明條紋

C.整個裝置加速轉動過程中，兩束激光的路程差變化了2個波長

D.整個裝置加速轉動過程中，2束激光到達光電探測器的路程逐漸變小

二、實驗題（每空2分，共18分。）

15.（8分）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示。

（1）在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互放置。（選填“垂直”或“平行”）。

（2）雙縫間距為心毛玻璃光屏與雙縫間的距離為"從目鏡中看到的干涉圖樣如圖15所示。使分劃板的

中心刻線對齊/亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)情況如圖16所示，其讀數(shù)為mm。若/、2兩

條亮紋中央間距為X,則所測光的波長為（用所給物理量的字母表示）。

圖15圖16

（3）如圖所示，一束由甲、乙兩種光組成的復色光以相同入射角照射到半圓形玻璃磚上，若甲光波長大

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于乙光波長，甲、乙兩種光均從直徑面射出。逐漸增大入射角，發(fā)現(xiàn)（選填“甲”或“乙”）光先

消失。

16.（10分）某興趣小組開展野外拓展活動，登上某山頂后，在帳篷內對山頂處的重力加速度進行測量。

（1）小組同學利用攜帶的實驗器材組裝成單擺，下圖中所列器材和操作最合理的是。

上熟料理

小球

A

（2）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.把擺球從平衡位置拉開一個很小的角度后由靜止釋放

B.在擺球到達最高點時開始計時

C.測量擺長時，應測量水平拉直后的擺線長

D.用秒表測量單擺完成30次全振動所用的總時間，用總時間除以全振動的次數(shù)得到單擺的周期

（3）通過改變擺長，測出多組擺長/和周期T的數(shù)據(jù)，作出圖線如圖所示，則由圖中數(shù)據(jù)計算重力

加速度g的表達式為（用"、（、心表示）。用此方法計算重力加速度時，圖線不過坐標原點

對結果是否有影響？（選填“有”或“沒有”）。

（4）某同學想利用水滴下落測量重力加速度，他注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調節(jié)水龍頭

閥門可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)出的清脆聲音。

他測量使用的工具有刻度尺和手機的秒表，為準確測量，請寫出需要測量的物理量及對應的測量方法。

三、計算論證題（本題共4小題，共40分。）

17.（9分）如圖所示，質量加=1kg的小球/用一不可伸長的輕繩懸掛在。點，在。點正下方的光滑桌面

上有一個與/完全相同的靜止小球8,8距。點的距離等于繩長L現(xiàn)將4拉至某一高度由靜止釋放，/以

4m/s的速度在水平方向和3發(fā)生正碰并粘在一起。已知繩長L=2m,重力加速度g取10m/s?。求:

（1）小球/釋放時距桌面的高度限

（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小廠。

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（3）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能AE。

18.（9分）圖甲是列車進站場景，其制動裝置包括電氣制動和機械制動兩部分。電氣制動原理可簡化為圖

乙。在車身下方固定一單匝矩形導線框，利用線框進入磁場時所受安培力，輔助列車制動。已知列車質量

為加，線框總電阻為七線框湖邊長為L、6c邊長近似等于車身長度，列車軌道上勻強磁場區(qū)域足夠長，

且磁感應強度的大小為瓦車頭剛進入磁場時速度大小為%,列車停止前所受所有摩擦阻力恒為人求：

（1）列車車頭進入磁場瞬間，通過線框成邊的電流/大小和方向。

（2）列車車頭進入磁場瞬間的加速度大小0。

（3）請你說明電氣制動的優(yōu)勢和劣勢。

19.（10分）類此是研究問題的常用方法，通過類比簡諧運動可以研究電磁振蕩。

（1）情境1：圖甲是簡諧運動中彈簧振子的模型。已知振子的質量怙彈簧勁度系數(shù)為鼠不計空氣和摩

在圖乙中畫出小球所受彈力F隨位移大小x的變化圖像，并利用圖像求位移為x時，彈簧振子的彈性勢能

10

（2）情境2：圖丙是產(chǎn)生電磁振蕩的原理圖。先把開關置于電源一側，為電容器充電，稍后再把開關置于

線圈一側，使電容器通過線圈放電。此后電容器極板上的電荷量力線圈中的電流學等物理量呈現(xiàn)出

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周期性變化。線圈中儲存的磁場能和電容器儲存的電場能相互轉化，總能量保持不變。已知電容器的電容

1,

為C,線圈的自感系數(shù)為L,磁場能的表達式為一L產(chǎn)。

2

a.類比情境1,利用電容器極板上的電壓〃隨電荷量q的圖像，求電容器極板上的電荷量為g時，電容器

儲存的電場能Ec。

b.結合能量守恒，類比彈簧振子中的各物理量，寫出ZC振蕩電路的周期公式并簡要寫出類比過程。

20.（12分）類似光學中的反射和折射現(xiàn)象，用磁場或電場調控也能實現(xiàn)帶電粒子束的“反射”和“折射”。

如圖所示，在豎直平面內有三個平行區(qū)域I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)。I區(qū)寬度為力存在磁感應強度大小為3,方

向垂直平面向里的勻強磁場，II區(qū)的寬度足夠小。I區(qū)和III區(qū)各自電勢處處相等，分別為6和例n,其電

勢差U=9I-0II。一束由質量為加、電荷量為e的電子形成的電子束從I區(qū)和II區(qū)邊界上的。點以入射

角。射向I區(qū)，然后還是在I區(qū)和H區(qū)邊界上某一P點以出射角。射出，實現(xiàn)“反射電子束從P點以入

射角。射入n區(qū)，經(jīng)II區(qū)“折射”進入m區(qū)，其出射方向與法線夾角為“折射”角。已知電子僅在平面內

運動，初速度為V。，不計電子重力，不考慮電子間相互作用以及電子對磁場和電勢分布的影響。

（1）若從。點以角度。射向磁場的電子能實現(xiàn)“反射”，求OP的距離。

2

（2）若。=—-m%v,求“折射率”〃（入射角正弦與折射角正弦的比值）。

4e

2

（3）若。=Dmv,改變入射角。，可以實現(xiàn)射向I區(qū)的電子束從P點進入n區(qū)發(fā)生“全反射”（即電子束

4e

全部返回I區(qū)），恰好發(fā)生“全反射”時對應的入射角稱為“臨界角”，求“臨界角”C的值。

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房山區(qū)2023-2024學年度第二學期期末學業(yè)水平調研

參考答案?

高二年級物理

一、單項選擇題（每小題3分，共42分。）

題號1234567

答案CBBAABA

題號891011121314

答案DDCCBDC

二、填空題（每空2分，共18分）

15.

(1)平行[0,2]

(2)9.15(或920)[0,2]

dx

[0,2]

7Z

(3)_乙_[0,2]

16.

(1)A[0,2]

(2)AD10,1,2]

4%U-Q[0,2]

沒有[0,2]

（4）需要測量的物理量：水滴下落的高度〃和下落的時間上

測量〃的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；

測量［的方法：調節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水

落地時發(fā)出的清脆聲音。用手機測量〃滴水下落的總時間4,貝=幺。

10,1,21

三、計算論證題(本題共4小題，共40分。)

解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結果。有數(shù)值計算的題，結果必須明

確寫出數(shù)值和單位。、

17.(9分)

41

(1)根據(jù)動能定理可得：mgh=^mv2即：A=0.8m【3分】

,,2

(2)由尸一加g=/n幺可得：F=18N【3分】

L

(3)由動量守恒定律得：加%=2加"則少=2m/s

碰撞過程中損失的機械能AE=；加說-；2加/,A^=4J【3分】

18.(9分)

(1)車頭進入磁場瞬間，產(chǎn)生感應電動勢是必/欣

感應電流大小/=私％,方向由a指向方【3分】

R

(2)水平方向受力分析可得：F安+于=ma

列車進入磁場瞬間加速度大小a=空生+/

【3分】

mRm

(3)優(yōu)勢：減少與軌道的磨損，容易控制。

劣勢：速度較低時制動效果不理想?！?分】

19.(10分)

(1)如圖22乙所示:

圖22

由圖像面積可得位移為X時，彈簧彈力對物體做的功為沙=-2位2