2022北京朝陽高二（下）期末物理（教師版）

1/12022北京朝陽高二（下）期末物理2022．7（考試時(shí)間90分鐘滿分100分）一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的。1．以下單位與電壓單位相同的是A． B． C． D．2．下列關(guān)于傳感器的說法中不正確的是A．傳感器能將感受到的外部信息按照一定的規(guī)律通常轉(zhuǎn)換為電信號B．話筒是一種將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號的傳感器C．光敏電阻是一種利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器D．熱敏電阻是將溫度信息轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器3．如圖所示，一束單色光從介質(zhì)1斜射向介質(zhì)2的界面，θ1>θ2，圖中虛線為法線。下列說法正確的是A．此單色光在介質(zhì)1中的光速小B．此單色光在介質(zhì)1中的頻率大C．光從介質(zhì)1射向介質(zhì)2，增大θ1可能發(fā)生全反射D．光從介質(zhì)2射向介質(zhì)1，增大θ2可能發(fā)生全反射介質(zhì)14．如圖所示，是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰（實(shí)線）和波谷（虛線），S1的振幅，S2的振幅。下列說法正確的是介質(zhì)1A．質(zhì)點(diǎn)D是振動削弱點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)A是振動加強(qiáng)點(diǎn)C．再過半個周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動加強(qiáng)點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)C的位移始終為1cm5．將彈簧振子從平衡位置拉開4cm后放開，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，其振動圖像如圖所示，則A．在0～0.1s內(nèi)，振子正在做加速度增大的加速運(yùn)動B．在0～0.1s內(nèi)，振子的動能不斷增大C．在0.1～0.2s，振子速度方向沿x軸正方向D．在0.4s內(nèi)，振子振動的路程等于8cm6．可見光的波長是微米數(shù)量級，人眼的瞳孔的直徑是毫米數(shù)量級。下列說法正確的是A．人眼能看到外部世界，是因?yàn)榭梢姽馔高^瞳孔發(fā)生了明顯衍射現(xiàn)象B．若眼睛的瞳孔是微米數(shù)量級，所看到物體的輪廓將會更加清晰C．通過一個偏振片觀察自然光，轉(zhuǎn)動偏振片的過程中不會看到明顯的亮暗變化D．光源高速靠近觀測者時(shí)，觀測者接收到的光波頻率會減小7．如圖所示，是一交變電流隨時(shí)間而變化的圖像，此交流電的有效值是A．A B．5AC．A D．3.5A8．已知磁敏電阻在沒有磁場時(shí)電阻很小，有磁場時(shí)電阻變大，并且磁場越強(qiáng)電阻值越大。現(xiàn)利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電源的電動勢和內(nèi)阻不變。在沒有磁場時(shí)調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電燈L正常發(fā)光。若保持滑動變阻器R接入電路的阻值不變，探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū)，則A．電燈L亮度變亮B．電流表的示數(shù)增大C．電源內(nèi)阻消耗的功率增大D．電源的輸出功率一定增大9．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為，原線圈接在交流電源上（電源內(nèi)阻不計(jì)），副線圈接一定值電阻R0和滑動變阻器R，電流表、電壓表均為理想交流電表，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2。當(dāng)滑動變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動時(shí)，下列說法中正確的是A．U2變小B．I1變小C．D．理想變壓器的輸出功率變大10．一列簡諧橫波在x軸上傳播，圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，且a、b兩質(zhì)點(diǎn)沿x軸的距離為6m。下列說法正確的是A．波由a向b傳播 B．波長可能為4mC．波速可能為2m/s D．介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動的方向均向下11．如圖所示，取一個半徑為r的軟木塞，在它的圓心處插上一枚大頭針，讓軟木塞浮在液面上。調(diào)整大頭針插入軟木塞的深度，使它露在外面的長度為h。這時(shí)從液面上方的各個方向向液體中看，恰好看不到大頭針。光在真空中的速度為c。下列說法正確的是A．此液體的折射率B．此液體的折射率C．光在此液體中的速度D．光在此液體中的速度12．在測量玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用插針法得到的圖像如圖所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作和誤差分析，下列說法正確的是A．選擇aa'兩面間距較大的玻璃磚可以減小實(shí)驗(yàn)誤差B．實(shí)驗(yàn)中入射角θ1過大可能導(dǎo)致圖中光線發(fā)生全反射C．適當(dāng)減小C、D兩大頭針的距離，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差D．若換用aa'兩面不平行的玻璃磚，實(shí)驗(yàn)誤差會增大iiEiiEBA．電容器正在放電B．兩平行板間的電場強(qiáng)度E正在增大C．該變化電場產(chǎn)生順時(shí)針方向（俯視）的磁場D．兩極板間電場最強(qiáng)時(shí)，板間電場產(chǎn)生的磁場達(dá)到最大值14．無線電波的發(fā)射和接收離不開天線。如圖甲、乙、丙所示，LC振蕩電路逐步成為開放電路，電場和磁場就可以分散到更大的空間，這樣就形成了天線。手機(jī)作為常用的通訊工具同樣也需要天線來接收和發(fā)射信號。早期的手機(jī)有長長的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機(jī)內(nèi)部。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線的長度大約等于無線電波波長的時(shí)，收發(fā)電磁波的能力最好。曾經(jīng)有手機(jī)將外殼的金屬邊框設(shè)計(jì)成天線，既提升收發(fā)信號效果，又節(jié)省了手機(jī)的內(nèi)部空間。隨著5G時(shí)代的來臨，信號頻率進(jìn)一步提升，對天線設(shè)計(jì)的要求更加復(fù)雜。下列關(guān)于手機(jī)發(fā)射與接收無線電波的說法正確的是A．只有特定頻率的無線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流B．與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大C．手機(jī)信號的頻率估計(jì)在10MH左右D．手機(jī)天線在發(fā)射信號時(shí)，天線上會有電荷出現(xiàn)，且周期性變化二、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線上。圖115．（8分）圖1同學(xué)們利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）如圖1所示，在測量單擺的周期時(shí)甲同學(xué)用秒表記下的單擺做30次全振動的時(shí)間為________s。（2）乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值，造成這一情況的原因可能是________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．單擺的振幅較小B．測量周期時(shí)，誤將擺球n次全振動的時(shí)間記為次全振動的時(shí)間C．測量擺長時(shí)，誤將擺線長與小球直徑之和記為擺長圖2（3）丙同學(xué)改進(jìn)處理數(shù)據(jù)的方法。他測量得到5組擺長l（擺線長與小球半徑之和）和對應(yīng)的周期T，畫出圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點(diǎn)，坐標(biāo)如圖2所示。則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式__________。處理完數(shù)據(jù)后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球質(zhì)量分布不均勻，這對他利用圖像計(jì)算重力加速度的結(jié)果____________（選填“有影響”或“無影響”）。圖216．（10分）利用雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。除光源、遮光筒和屏以外，還有三個元件，已知①是紅色濾光片，遮光筒右側(cè)安裝測量頭進(jìn)行觀察和測量。圖圖1（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置的安裝與調(diào)試的敘述正確的是（多選）________。A．②和③兩個元件分別是單縫和雙縫，且順序不能調(diào)換B．②和③兩個元件之間距離盡量近一些，這樣得到的干涉條紋間距大一些C．光源開啟后通過測量頭看不到亮光，原因可能是光學(xué)元件與遮光筒不共軸（2）實(shí)驗(yàn)中通過測量頭觀察到干涉條紋間距較小，若要適當(dāng)增大條紋間距，下列操作可行的是________。A．將紅色濾光片改為綠色濾光片 B．適當(dāng)增大雙縫與屏之間的距離C．適當(dāng)增大雙縫之間的間距（3）如圖2所示，調(diào)節(jié)測量頭觀察到分劃板上的中心刻線剛好與第1條亮紋中心重合，從圖3中可以讀出此時(shí)20分度的游標(biāo)卡尺示數(shù)為__________mm，轉(zhuǎn)動測量頭，使其中心刻線與第6條亮紋中心重合（如圖4），此時(shí)的讀數(shù)為12.05mm，由此可知相鄰兩條亮紋間距_________mm。已知雙縫間距，雙縫到屏的距離為600mm，由此可以計(jì)算出該單色光的波長為________m。圖圖3圖4圖2（4）取下紅色濾光片后，在測量頭內(nèi)可以看到彩色條紋，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，中央條紋是白色的，兩側(cè)的條紋是彩色的，且對稱分布。請你利用雙縫干涉的知識對這一現(xiàn)象做出解釋。三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。把解答過程填在答題紙相應(yīng)的空白處。17．（9分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長、，其匝數(shù)匝，總電阻Ω，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D焊接在一起，并通過電刷和Ω的定值電阻相連接。電路其余電阻不計(jì)。線圈所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動，角速度。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的最大值Em；（2）電阻R兩端電壓的最大值Um；（3）在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱Q。BBRO1O2CDL2L118．（9分）湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，并用如圖所示的裝置測定了電子的比荷。玻璃管內(nèi)陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陽極A與陰極K之間的高壓加速后，形成一細(xì)束電子流，以平行于電容器兩極板的速度進(jìn)入板間區(qū)域，D1、D2兩極板間距為d。若兩極板間無電壓，電子將打在熒光屏上的中點(diǎn)P1。（1）現(xiàn)給兩極板D1、D2間加電壓，形成場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，此時(shí)電子打在熒光屏上的P2點(diǎn)，請你判斷D1、D2哪個極板電勢高，并求出兩極板之間的電壓U的大小；（2）保持兩極板D1、D2間場強(qiáng)E不變，再在極板間施加一個方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到P1點(diǎn)，求此時(shí)電子通過極板區(qū)域的速度大小v；（3）在（2）問中，將電場撤去后，保持磁場B不變，發(fā)現(xiàn)電子在勻強(qiáng)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，求電子的比荷（e、m分別為電子的電荷量與質(zhì)量）。19.（10分）某村莊較遠(yuǎn)處修建了一座小型水電站，河水的流量m3/s，落差m。河水減少的重力勢能有62.5%供給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的效率為90%。該水電站到用戶之間需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，如圖所示。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓V，用戶需要的電壓V，兩地間輸電線的總電阻Ω，輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%，水的密度kg/m3。升壓、降壓變壓器均可視為理想變壓器。重力加速度g=10m/s2。求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P；（2）輸電線上通過的電流I線及降壓變壓器的輸入電壓U3；（3）升壓、降壓變壓器上原副線圈匝數(shù)比及。20.（12分）類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：圖甲是彈簧振子的模型。將振子從平衡位置向左壓縮一段距離后釋放，振子就開始來回振動，不計(jì)空氣和摩擦阻力，其位移x、速度等物理量呈現(xiàn)出周期性變化。已知振子的質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k。丙丙甲乙a．在圖乙中畫出小球所受彈力F隨位移x的變化圖像（請?jiān)诖痤}紙的虛線框內(nèi)作圖），并利用圖像求位移為x時(shí)彈簧振子的彈性勢能Ep；b．若該彈簧振子的振幅為A，根據(jù)能量守恒定律，試推導(dǎo)小球的速度v與位移x的關(guān)系式。（2）情境2：圖丙是產(chǎn)生電磁振蕩的原理圖。先把開關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電，稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，使電容器通過線圈放電。此后電容器極板上的電荷量q、線圈中的電流等物理量呈現(xiàn)出周期性變化。已知電容器的電容為C，線圈的自感系數(shù)為L。a．類比情境1，利用圖像求電容器極板上的電荷量為q時(shí)電容器儲存的電場能Ec；b．比較情境1和情境2中各物理量的變化關(guān)系，通過類比猜想完成下表。情境1情境2填表①填表②對于猜想出的機(jī)械振動周期的表達(dá)式，你可能無法經(jīng)過定量推導(dǎo)來檢驗(yàn)，試定性提供一條其合理性的依據(jù)。

參考答案一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的。1．A 2．B 3．D 4．B 5．B 6．C 7．B8．A 9．D 10．C 11．D 12．A 13．B 14．D二、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線上。15．（8分）（1）67.5（2分）（2）C（2分）（3）；無影響（4分）16．（10分）（1）AC（2分）（2）B （2分）（3）2.45；1.92；（3分）（4）由于中央為各單色光的振動加強(qiáng)點(diǎn)，因此各單色光的亮紋復(fù)合呈現(xiàn)白色；由于各單色光到中央條紋兩側(cè)對稱點(diǎn)的路程差相同，因此各單色光的條紋關(guān)于中央條紋對稱；由于條紋的間距不同，所以中央條紋兩側(cè)呈現(xiàn)散開的彩色條紋，且對稱分布。（3分）三、本題共4小題，共40分。17．（9分）解：（1）線圈中感應(yīng)電動勢的最大值 （3分）得V（2）線圈中感應(yīng)電流的最大值A(chǔ)電阻R兩端電壓的最大值15V （3分）（3）線圈轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間線圈中感應(yīng)電流的有效值A(chǔ)線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流通過整個回路產(chǎn)生的焦耳熱 （3分）18．（9分）解：（1）根據(jù)電子偏轉(zhuǎn)的方向可以判斷電場的方向向上，因此極板D2電勢高于D1。兩極板電壓 （3分）（2）電子在電場力和磁場力作用下勻速運(yùn)動，設(shè)電子的電荷量為e，由平衡條件可知則 （3分）（3）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得將代入得 （3分）19.（10分）解：（1）取時(shí)間的河