北京市朝阳区2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题

北京市朝阳区2016～2017学年度第二学期期末统一考试高二年级物理试卷2017．7一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。1．物体在做简谐运动的过程中，保持不变的物理量是A．速度 B．动量 C．机械能 D．加速度2．1801年，一位英国科学家首次在实验室里观察到了光的干涉现象，他是 A．托马斯·杨 B．泊松 C．牛顿 D．麦克斯韦3．频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，则该电磁波在这种介质中的波长为A． B．vf C． D．4．电视机中有一个传感器，它能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号。下列装置也利用了这种传感器的是A．电话机的话筒 B．楼道里的声控开关C．空调中的遥控接收器 D．冰箱中的温控器5．下列说法中正确的是A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大00-1010i/At/s0.010.020.036．如图所示是一正弦式交变电流的电流图像。由图可知，这个电流的A．最大值为10AB．最大值为5AC．频率为100HzD．频率为200Hz7．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射8．通过下列条件可以得出阿伏伽德罗常量的是A．已知水的密度和水的摩尔质量B．已知水的摩尔质量和水分子质量C．已知水分子体积和水分子质量D．已知水分子体积和水的摩尔质量9．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框从导线下方的某位置由静止释放，在下落过程中A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大10．如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t＝1s时的波形图，图乙是波中某质点位移随时间变化的振动图线。则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线甲乙A．x＝0处的质点 B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点 D．x＝3m处的质点11．在如图所示的电路中，A1、A2为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法中正确的是A．合上开关，A1先亮，A2后亮；断开开关，A1、A2同时熄灭B．合上开关，A2先亮，A1后亮；断开开关，A1先熄灭，A2后熄灭C．合上开关，A2先亮，A1后亮；断开开关，A1、A2同时熄灭D．合上开关，A1、A2同时亮；断开开关，A2先熄灭，A1后熄灭铝管强磁铁12．如图所示，一根铝管竖直放置，把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放，可以观察到，相比磁铁自由下落，磁铁在铝管中的下落铝管强磁铁A．磁铁下落会延缓，主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦B．磁铁做匀加速运动，其加速度小于重力加速度gC．磁铁做加速运动，其加速度逐渐增大D．磁铁和铝管会产生热量，其数值等于磁铁机械能的减少量天线a天线b13．无线电波的干涉可用于飞机降落导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线a、b固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。天线a发出波长为1和2的无线电波，同时天线b也发出波长为1和2的无线电波。无线电波在空间发生干涉，强弱分布稳定。飞机降落的过程中，当接收到1和2的信号都保持最强天线a天线bA．导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉B．天线a、b必须相对于飞机跑道对称C．1与2两列无线电波必须一样强D．两种无线电波的波长之比应为整数比二、本题共3小题，共22分。把答案填在答题卡相应的位置。14．（4分）利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。（1）某同学的操作步骤如下：A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；C．在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；D．在浅盘上覆盖带方格的透明玻璃板，描出油膜形状，算出油膜的面积。该同学上述实验步骤中有问题的是________（填字母代号）。（2）若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V，测得单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径D=________。15．（6分）某同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长，按要求将仪器安装在光具座上（如图甲所示），接通电源使光源正常工作。光源光源凸透镜滤光片单缝双缝遮光筒测量头像屏图甲（1）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙（a）所示，图中数字是该同学给各亮纹的编号，在测量头上的读数为x1；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙（b）所示，此时测量头上的读数为x2。已知双缝间距为d，像屏与双缝间的距离为L。利用以上数据，可计算出相邻亮纹间的距离____________，该单色光的波长λ=_____________。（用d、L、x1、x2表示）图乙（2）该同学利用此装置进一步研究光的干涉现象，提出下列几种说法，你认为正确的是_____________。A．增加像屏与双缝的距离，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距变宽D．去掉滤光片，干涉现象消失图甲16．（12分）图甲某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右B．长度为30cmC．直径为1.8D．直径为1.8（2）他用米尺测出摆线长度l，用游标卡尺测出摆球直径d，则摆长L=________。（3）在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为________s。图乙图丙（4）该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=________（用LA、LB、TA和TB表示）。（5）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即L=l+d，这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。（6）该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为：A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大C．用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径D．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时其中合理的有_________。三、本题共4小题，共39分。17．（8分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。已知i=60°，r=30°。求：（1）此玻璃的折射率n；（2）光在玻璃中的传播速度v。18．（8分）如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝，将原线圈接在输出电压u=220sin100πt（V）的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R，电路所接电表均为理想电表。已知电流表的示数为0.20A。求：（1）电压表的示数U2；（2）电阻R的电功率P。19．（9分）如图所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，它们间的距离为2L，O是MN连线的中点。一电荷量为+q的带电粒子放置在M、N连线上的P点，P、O间的距离为d。已知静电力常量为k（1）分别求出电荷M、N对带电粒子+q库仑力的大小和方向；（2）现将带电粒子从P点由静止释放，若dL，带电粒子所做的运动能否视为简谐运动？试分析说明。20．（14分）导体切割磁感线的运动可以从不同角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知磁场的磁感应强度为B，导线的长度恰好等于平行轨道的间距L。（1）通过法拉第电磁感应定律推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。（2）从微观角度看，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导线MN中的自由电荷为正电荷。a．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势。请据此推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。b．导体切割磁感线时，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的。但我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请通过计算分析说明。北京市朝阳区2016～2017学年度第二学期期末统一考试高二年级物理试卷参考答案2017．7一、本题共13小题，每小题3分，共39分。题号12345678910111213答案CAACDABBBACDB二、本题共3小题，共22分。14．（1）BC………2分（2）………2分15．（1）…………2分…………2分（2）B…………2分16．（1）AD………2分（2）………2分（3）95.2……………2分（4）…………2分（5）不影响…………2分（6）AB…………2分三、本题共4小题，共39分。17．（8分）解：（1）玻璃的折射率…………………4分（2）光在玻璃中的传播速度…………4分18．（8分）解：（1）由题意可知，原线圈两端电压的有效值。因为 所以 …………4分（2）电阻R的功率 ………4分19．（9分）解：（1）电荷M对带电粒子的库仑力，方向：由M指向O电荷N对带电粒子的库仑力，方向：由N指向O………………4分（2）可以视为简谐运动。带电粒子由静止释放后，将以O为平衡位置振动。以O为原点建立如图所示的坐标轴。当带电粒子相对坐标原点的位移为x时，带电粒子所受的电场力 由题意可知，，则，，所以取，则。所以，当时，带电粒子的运动可视为简谐运动。…………5分20．（14分）解：（1）在∆t时间内，导线MN的位移 线框的面积变化量是 则穿过闭合电路的磁通量的变化量是 根据法拉第电磁感应定律 ……………4分（2）a．导线MN切割磁感线时相当于电源，由右手定则可以判断M为正极，N为负极，所以自由电荷沿导体棒由N向M定向移动，自由电荷实际的速度方向和所受洛伦兹力的方向如图1所示。将f沿导线方向和垂直导线方向分解为f1和f2，其中f1为非静电力，如图2所示。设自由电荷的电荷量为q，则，自由电荷在从N移动到M，f1做的功，所以导线MN切割磁感线产生的电动势。…………5分b．