北京市东城区2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-09-02 浏览次数：56 类型：期末考试

一、单选题

1. 有关电磁波，下列说法中正确的是（）

A . 电磁波必须依赖介质传播 B . 红外线的波长比紫外线的波长长 C . 只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D . 在真空中不同频率的电磁波传播速度不同

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2. 关于光现象及应用，下列说法正确的是（）

A . 光的干涉现象说明光具有波动性 B . 光的偏振现象说明光是纵波 C . 观众观看立体电影要戴一种特殊的眼镜、利用了光的衍射现象 D . 雨后积水路面上可以看到彩色油膜，这是光的折射现象

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3. 弹簧振子做简谐运动。在某段时间内其加速度越来越大，则这段时间内（）

A . 振子的速度越来越小 B . 振子正在做匀加速运动 C . 振子正在向平衡位置运动 D . 振子的速度方向与加速度方向相同

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4. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动、带动质点2，3，4……等其余质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知 $\text{[math]}$ 时，质点1开始向上运动； $\text{[math]}$ 时，质点1第一次到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。相邻编号的质点间距离为 $\text{[math]}$ 。则（）

A . 这列波的波长为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时，质点15开始向上运动 C . $\text{[math]}$ 时，质点9位于上方最大位移处 D . 经过 $\text{[math]}$ ，质点1运动到质点12的位置

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5. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（）

A . 质点a在 $\text{[math]}$ 时速度为零 B . 质点a经过 $\text{[math]}$ 运动路程为 $\text{[math]}$ C . 该波的波速为 $\text{[math]}$ ，沿x轴正方向传播 D . 此时刻质点a的运动方向沿y轴正方向

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6. 如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 此交流电的频率为 $\text{[math]}$ B . 此交流电动势的有效值为 $\text{[math]}$ C . 当线圈平面转到图示位置时产生的电动势为零 D . 当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大

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7. 如图所示，用理想变压器为一个“6V、12W”的小灯泡供电，变压器原线圈中的输入电压为220V。闭合开关S，小灯泡恰好正常发光．则下列说法中错误的是（）

A . 变压器原副线圈的匝数之比为110：3 B . 变压器原线圈中的输入电流为2A C . 变压器原线圈中的输入功率为12W D . 变压器副线圈中的输出功率为12W

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8. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的正弦交变电流，B通以图乙所示的方波交变电流。两电热器的电功率之比 $\text{[math]}$ 为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. 如图所示、洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场，玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪发射的电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹，电子的速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁感应强度可通过励磁线圈的电流来调节，若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。下列说法正确的是（）

A . 只增大电子枪的加速电压，电子的运动周期变大 B . 只增大电子枪的加速电压，电子的轨道半径变小 C . 只增大励磁线圈中的电流，电子的运动周期变大 D . 只增大励磁线圈中的电流，电子的轨道半径变小

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10. (2017·天津)
如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是

A . ab中的感应电流方向由b到a B . ab中的感应电流逐渐减小 C . ab所受的安培力保持不变 D . ab所受的静摩擦力逐渐减小

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11. 如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，甲球静止在水平面上，乙球向左运动与甲球发生正碰，使甲球垂直撞向挡板后原速率返回。已知碰撞前、后乙球的速率之比为 $\text{[math]}$ ，且两球刚好不会发生第二次碰撞。则（）

A . 碰撞后乙球向左运动 B . 甲、乙两球的质量之比为 $\text{[math]}$ C . 碰撞前、后两球总动量之比为 $\text{[math]}$ D . 碰撞前、后两球总动能之比为 $\text{[math]}$

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12. 质量为m的钢球自高处落下，以速率 $\text{[math]}$ 碰到水平地面后被竖直向上弹回，离开地面时的速率为 $\text{[math]}$ ，钢球与地面的碰撞时间为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。在碰撞过程中（）

A . 钢球的动量变化量方向竖直向上，大小为 $\text{[math]}$ B . 钢球的动量变化量方向竖直向下，大小为 $\text{[math]}$ C . 钢球所受合力的冲量方向竖直向上，大小为 $\text{[math]}$ D . 钢球受地面的弹力方向竖直向上，大小为 $\text{[math]}$

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13. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线图中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，就可以分析得出感应电流方向遵循的规律。下图为某同学的部分实验记录，分别标出不同情况下磁铁的N极，S极的运动方向以及感应电流的方向。下列判断正确的是（）

A . 在图甲所示的实验过程中，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向相同 B . 在图乙所示的实验过程中，感应电流的磁场阻碍磁铁磁场的磁通量增大 C . 这组实验可以说明，感应电流的方向由磁铁的磁场方向决定 D . 这组实验可以说明，感应电流的磁场方向由磁铁的运动方向决定

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14. 如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框 $\text{[math]}$ 先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知 $\text{[math]}$ 边长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边长为L，磁场的宽度 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力。下列判断正确的是（）

A . 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为 $\text{[math]}$ B . 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为 $\text{[math]}$ D . 先后两次刚进入磁场时， $\text{[math]}$ 两点间的电势差之比为 $\text{[math]}$

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二、实验题

15. 某同学用如图甲所示的实验装置测量光的波长。他使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的干涉条纹。
1. （1）某次实验时分划板中心刻线在某亮条纹中央位置时，螺旋测微器如图乙所示，则其读数为mm。
2. （2）若要减小相邻两条亮条纹间的距离，以下措施可行的是____。
  
  A . 只增大单缝到双缝的距离 B . 只换用间距更大的双缝 C . 只换用更长的遮光筒 D . 只换用红色的滤光片
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16. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图所示，半圆形玻璃砖的直径边界为 $\text{[math]}$ 、半圆弧边界为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 垂直 $\text{[math]}$ 并过圆心O。某次实验中，他沿 $\text{[math]}$ 画一条直线，并在 $\text{[math]}$ 线上适当位置竖直插上两枚大头针 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；放上玻璃砖后，在另一侧依次寻找合适位置竖直插上大头针 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，移走玻璃砖和大头针后，过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 针孔作出直线 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 可看成沿 $\text{[math]}$ 入射的光透过玻璃砖后的折射光线。
1. （1）测量相应的角度后，计算玻璃砖折射率的表达式为；
2. （2）该同学认为，实验中 $\text{[math]}$ 可以取接近 $\text{[math]}$ 的任意值，请说明你的观点及理由。
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17. 某同学用如图甲所示的装置，通过半径相同的两球碰撞来验证动量守恒定律，图中 $\text{[math]}$ 是斜槽， $\text{[math]}$ 是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接。
实验时先使小球1从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作多次。再把小球2放在水平槽末端的位置小球1仍从原位置由静止开始滚下，与小球2碰撞后，两小球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复上述操作多次。在记录纸上确定M、N、P为三个落点的平均位置。实验中测出小球1的质为 $\text{[math]}$ ，小球2的质量为 $\text{[math]}$ ， M、N、P三点到O点的距离为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，其中O点为水平槽末端在记录纸上的竖直投影点。
1. （1）本实验必须满足的条件是____；
  
  A . 两小球质量必须相等 B . 斜槽轨道必须是光滑的 C . 轨道末端必须是水平的
2. （2）某次实验中P点位置的多次落点痕迹如图乙所示，刻度尺的零点与O点对齐，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
3. （3）若实验结果满足，就可以验证碰撞过程中动量守恒；
4. （4）实验中通过仅测量小球做平抛运动的（选填“水平位移”或“竖直位移”），可间接得到小球碰撞前后的速度关系，这样做的依据是。
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三、解答题

18. 一个质量为 $\text{[math]}$ 的物体在合力F的作用下，从静止开始在水平地面上做直线运动。以向东为正方向，合力F随时间t变化的图像如图甲所示。
1. （1）在图乙中画出前 $\text{[math]}$ 物体运动的 $\text{[math]}$ 图像；
2. （2）求出 $\text{[math]}$ 时物体动量的大小；
3. （3）求出前 $\text{[math]}$ 内物体受到的冲量。
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19. 如图所示，在矩形区域 $\text{[math]}$ 内存在垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子在P点以垂直于 $\text{[math]}$ 的方向射入磁场，并从N点射出。已知带电粒子质量为m，电荷量为q，入射速度为v，矩形区域中 $\text{[math]}$ 的长度为L， $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ 。不计粒子的重力。
1. （1）求粒子运动的轨道半径r；
2. （2）判断磁场方向，并求磁场的磁感应强度大小。
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20. 某同学设计了一个测量电流的装置，原理如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一根质量为m的均匀细金属杆 $\text{[math]}$ ，金属杆与弹簧绝缘，金属杆的N端连接一绝缘轻指针，可指示右侧标尺上的读数。在金属杆 $\text{[math]}$ 下方的矩形区域 $\text{[math]}$ 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。当金属杆 $\text{[math]}$ 中没有电流通过且处于平衡状态时，金属杆 $\text{[math]}$ 与矩形区域的 $\text{[math]}$ 边重合，指针指在标尺的零刻线。当金属杆 $\text{[math]}$ 中有电流通过时，指针示数可表示电流大小。已知金属杆 $\text{[math]}$ 的长度大于 $\text{[math]}$ ，且始终保持水平状态。弹簧的劲度系数为k，测量过程中弹簧始终在弹性限度内。 $\text{[math]}$ 边长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边长为 $\text{[math]}$ 。重力加速度为g。不计金属杆中电流对磁场的影响。
1. （1）要使此装置正常工作， $\text{[math]}$ 的哪一端应与电源正极相接？
2. （2）通过分析说明标尺的刻度是否均匀。
3. （3）若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边长 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边长 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求此装置可测电流的最大值。
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21. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。 $\text{[math]}$ 时刻在A点释放摆球，摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙为细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线。已知摆长为 $\text{[math]}$ ， A、B之间的最大摆角为 $\text{[math]}$ （取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）。求：
1. （1）当地的重力加速度大小；
2. （2）摆球在A点时回复力的大小；
3. （3）摆球运动过程中的最大动能。
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