北京市昌平区2022年高二《物理》下学期期末试题与参考答案

北京市昌平区2022年高二《物理》下学期期末试题与参考答案一、选择题本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.如图所示，一束激光照在一个很小的不透明的圆盘上，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”。“泊松亮斑”的形成说明光（）A.能发生衍射 B.能发生干涉C.能发生偏振 D.能沿直线传播答案：A2.一束复色光从空气射向半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射向空气中的光路图如图所示。O点是半圆形玻璃砖的圆心，MN是界面。下列说法正确的是（）A.a光的折射率较大B.b光的折射率较大C.b光的波长较长D.增大入射角，a光先发生全反射答案：B3.一物体做简谐运动的图像如图所示，物体在t=0.3s和t=0.5s两时刻具有相同的物理量是（）A.速度 B.位移 C.回复力 D.加速度答案：A4.体积都是1L的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0℃，另一个容器内的温度是100℃。下列说法不正确的是（）A.100℃氧气的分子平均动能较大B.100℃氧气中每个分子动能都比0℃氧气的大C.100℃的氧气，速率大的分子所占比例较多D.100℃的氧气，容器壁所受压强较大答案：B5.分子间作用力F随分子间距离r的变化关系图像如图所示。将两个分子从相距r=r1处释放，仅考虑两个分子间的作用，从r=r1到r=r0过程中，下列说法正确的是（）A.分子间只有引力作用B.分子间引力在减小C.分子间斥力在增大D.分子间作用力先减小后增大答案：C6.如图所示，一定质量的理想气体密封在内壁光滑的绝热容器中，容器内装有可以活动的绝热活塞。现用力F使活塞缓慢向下移动一小段距离。在该过程中，气体的（）A.温度不变，压强增大 B.温度升高，压强不变C.温度不变，内能不变 D.温度升高，内能增大答案：D7.如图所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间的距离为1m。t=0时，质点1在外力作用下开始做简谐运动，速度方向竖直向上，振动由此以1m/s的速度开始向右传播，带动质点2、3、4……依次振动。t=1.0s时，质点1第一次到达波峰处。取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（）A.该列波的波长为2mB.该列波的频率为4HzC.t=4.0s时，质点3的速度为负向最大D.t=4.0s时，质点3的位移为正向最大答案：C8.“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz~2.7GHz之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是（）A.5G信号和4G信号都是横波B.5G信号比4G信号波长更长C.5G信号比4G信号传播速度更快D.5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播答案：A9.如图所示，变压器为理想变压器，原线圈一侧接在交流电源上，副线圈中电阻变化时变压器输入电压不会有大的波动。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，A1和A2为理想电流表，V1和V2为理想电压表。若将滑动变阻器的滑动片向a端移动，则（）A.A1示数不变 B.A2示数变小 C.V1示数变大 D.V2示数变小答案：D10.把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先接到直流电源上，如图（甲）所示，再接到交流电源上，如图（乙）所示。取直流电源电压与交流电源电压的有效值相等，电路稳定后，下列说法正确的是（）A.接交流电时小灯泡更亮些B.接直流电时小灯泡更亮些C.两种接法小灯泡一样亮D.线圈对直流电的阻碍作用更大答案：B11.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积答案：D12.如图所示为手机无线充电。在充电基座和具有无线充电功能的手机中分别装有送电线圈和受电线圈。将充电基座接入家庭电路，将手机放在基座上面，即可实现无线充电。下列说法正确的是（）A.利用恒定电流和交变电流都可以实现无线充电B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D送电线圈和受电线圈必须正对才能充电答案：C13.在光滑的水平面上，甲和乙两个物体在t0时刻发生正碰，碰撞时间不计。如图为甲和乙碰撞前后动量p与时间t的关系图像，其中可能发生的是（）A. B.C. D.答案：D14.如图所示，一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的载流子（能够自由移动的带电粒子）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移使M、N间出现了电压，称为霍尔电压。当磁场方向和电流方向如图所示时，下列说法正确的是（）A.若只改变半导体薄片的厚度，不变B.若只改变半导体薄片的宽度，不变C.若将半导体薄片换成形状相同、载流子密度更大的导体薄片，变大D.无论半导体中载流子带电性质如何，电极N的电势一定高于电极M的电势答案：B二、非选择题本部分共6题，共58分。15.用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的两个小球半径相等。（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是___________。（选填选项前的字母）A．刻度尺B．天平C．打点计时器D．秒表（2）本实验必须满足的条件是___________（选填选项前的字母）。A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量C．轨道倾斜部分必须光滑D．轨道末端必须水平（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有___________（选填选项前的字母）。A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2B．入射小球开始的释放高度hC．小球抛出点距地面的高度HD．两球相碰后的平抛射程OM、ON（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：___________[用（3）中测量的量表示]。通过测量小球做平抛运动的射程来代替小球的速度，这样做的依据是：__________。答案：（1）AB（2）ABD（3）AD（4）m1OP=m1OM+m2ON；小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，小球做平抛运动的初速度与水平射程成正比，可以通过测量小球做平抛运动的射程来代替小球的速度16.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，（1）某同学列出了如下的实验步骤：a、将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积。b、在浅盘中倒入约2cm深的水，将适量的爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。c、待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，画出油膜的形状。d、根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出1滴溶液中纯油酸的体积。e、配制一定浓度的油酸酒精溶液。用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，算出1滴油酸溶液的体积。f、利用1滴纯油酸的体积和油膜面积，计算出油膜的厚度，即为油酸分子的大小。请将上述实验步骤按合理的顺序排列：___________。（2）把体积为V1（mL）的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2（mL）的油酸溶液，测出1mL油酸溶液共有n滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成S（cm2）的单分子油膜，则该油酸分子直径的表达式为___________（cm）。（3）为减小误差，该实验并未直接测量1滴油酸酒精溶液的体积ΔV，而是先测量n滴油酸酒精溶液的总体积再求出ΔV。下列实验采用了类似方法的有___________。A.“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆的周期的测量B.“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间的距离的测量C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量（4）若在计算油酸薄膜面积时，把凡是半格左右的油膜都计算成一格，测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。若实验时爽身粉撒的太厚，测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。答案：（1）edbcaf/ebcadf（2）（3）AB（4）偏小；偏大17.如图所示，光滑曲面与粗糙平面平滑连接，滑块B静止在曲面的底端，滑块A由曲面上高H处由静止释放，滑到底端和滑块B发生碰撞后粘在一起在平面上滑行一段距离后停下。已知：A、B滑块的质量均为m，与平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。求：（1）A与B碰撞前瞬间，A的速度大小v0；（2）A与B碰撞后滑行的距离x。答案：（1）（2）18.音乐喷泉不仅通过喷射的水柱来展示一种形态之美，更通过绚烂的灯光折射出色彩之美。音乐喷泉的色彩是通过水池底部的灯光来制造的，当靠近音乐喷泉观察时，人会发现水中的灯光照亮水面。某喷泉水池中水的深度为h，水池底部一射灯发出一束光，光线照射在水面上，入射的角度α=37°，从水面上出射的角度β=53°，如图所示。已知真空中的光速为c=3.0×108m/s，sin37°=0.6，sin53°=0.8.求：（1）水池中水的折射率n；（2）灯光在水中的传播速度v；（3）灯光可以照亮水面的面积S。答案：（1）（2）2.25×108m/s（3）19.如图是交流发电机的示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，磁感应强度为B。矩形线圈abcd的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕垂直于磁场的固定对称轴OO′匀速转动，角速度为ω。线圈在转动时可以通过滑环K、L和电刷E、F保持与外电路电阻R的连接。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）求：（1）线圈中电动势的最大值Em；（2）此发电机在上述工作状态下的输出功率P；（3）线圈匀速转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热Q。

答案：（1）nBSω（2）（3）20.如图1所示，质量为m的小球，用一根长度为l、不可伸长的细线将其悬挂在固定的悬点O，细线的质量可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略。将摆球向右拉至N点，由静止释放，摆球将在竖直面内的M、N之间来回摆动，其中P点为运动中的最低位置。摆球运动到N点时，摆线与竖直方向的夹角为θ（约为2°），θ很小时可近似认为sinθ≈θ、≈。重力加速度为g。（1）请证明摆球的运动为简谐运动；（2）如图2（甲）所示，若在O点正下方l的O′处放置一细铁钉，当摆球摆至P点时，摆线会受到铁钉的阻挡，继续运动到与N点等高的N’点，摆球在竖直面内的N、N’之间来回摆动。a、求摆球摆动一个周期的时间T；b、摆球向右运动到P点时，开始计时。设摆球相对于P点的水平位移为x，且向右为正。在图2（乙）中画出