北京市丰台区2015-2016学年高二下学期期末考试物理试题(含答案).pdf
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丰台区丰台区2015201620152016学年度第二学期期末学年度第二学期期末考试考试高二物理（本试卷共100分，作答时间90分钟）一、单项选择题（本题共12小题，在每小题所给的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。
每小题3分，共36分）1.下列说法正确的是A.随着科技的进步永动机一定会研制成功B.热功当量的测定为能量守恒定律建立了牢固的实验基础C.能量守恒定律就是热力学第一定律，这两个定律是等价的D.物体吸收热量，同时对外做功，内能一定增大2.关于多普勒效应，下列说法正确的是A.多普勒效应是由于波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生改变C.当警车向你驶来，听到的音调会变低D.机械波和电磁波都可以产生多普勒效应3.下列关于电磁场和电磁波说法正确的是A.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场B.电磁波是横波，不能在真空中传播C.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量D.在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论4.下列说法中正确的是A.布朗运动是由于悬浮微粒受到分子各个方向的碰撞作用不平衡造成的B.液体中可以观察到布朗运动，在气体中不能观察到布朗运动C.液体分子间存在缝隙，固体分子则紧密排列，分子间没有缝隙D.两个分子从十倍的平衡距离逐渐靠近的过程中，分子间相互作用力始终做正功5.下列各组电磁波，其波长由小到大的排列顺序正确的是A.红外线、可见光、紫外线、射线B.射线、可见光、红外线、无线电波C.射线、X射线、红外线、可见光D.X射线、可见光、紫外线、红外线6.如图1甲所示，弹簧振子在M、N两点之间做简谐运动。
O点为平衡位置，以平衡位置O为原点，建立x轴，向右为x轴的正方向。
振子的位移x随时间t的变化图象如图1乙所示。
下列判断正确的是A.振子位于M点时开始计时B.0.4s和1.2s时振子的加速度相同C.1.2s到1.6s的振动过程中振子的振幅减小D.0.8s时振子运动到O点，动能最大图5图27.下列有关光现象的说法正确的是A.利用激光相干性好的特征可以进行全息照相B.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的偏振现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象D.拍摄玻璃橱窗内物品时，常在镜头前加一个偏振片来增加透射光强度8.如图2所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同。
若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是A.I1=I2=I3B.I3I1I2C.I1I3I2D.I1I2I39.某同学在“探究感应电流产生条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图3连接成电路。
在闭合开关的瞬间，电流表指针向右偏转，则闭合开关后，下列操作仍可以使灵敏电流计指针发生右偏的是A.拔出线圈AB.拔出线圈A中的铁芯C.将滑动变阻器的滑片向N端滑动D.断开开关10.如图4所示的电路中，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下列说法正确的是A.A、B一起亮，然后A熄灭B.A、B一起亮，然后B熄灭C.A比B先亮，然后A熄灭D.B比A先亮，然后B熄灭11.5月25日傍晚，一场雨后北京的天空中出现了“双彩虹”的美丽景色。
我们所说的“双彩虹”实际上就是虹和霓，虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，我们可利用白光照射玻璃球的实验来模拟说明。
现用两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图5所示，M、N、P、Q点的颜色分别为A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红12.如图6所示，光滑绝缘的水平面上，一个边长为L的正方形金属框，在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域。
磁场区域的宽度为d（dL）。
已知ab边进入磁场时，图7线框的加速度恰好为零。
则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，下列分析正确的是A.线框中产生的感应电流方向相同B.线框所受的安培力方向相反C.两过程所用的时间相等D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少二、多项选择题（本题共4小题。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。
每小题3分，共12分。
每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）13.下列说法正确的是A.物体温度越高分子运动越剧烈，分子平均动能越大B.气体压强与气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关C.10个分子的动能和分子间势能的总和就是这10个分子的内能D.在不考虑分子间势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能相等14.如图7所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直立在水平桌面上。
两个相同的磁性小球，同时分别从A、B管口上端等高处静止释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到桌面。
已知小球下落过程中不与管壁接触，忽略空气阻力，则下列说法正确的是A.A管可能是用塑料制成的，B管可能是用铜制成的B.小球在A管下落过程中，机械能一定守恒C.小球在B管下落过程中，重力势能的减少量小于动能的增加量D.小球在B管中运动时，管对桌面的压力大于管的重力15.图8甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。
图8乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象，已知电枢为200匝的矩形线圈，电阻为2，面积为0.05m2，外接电阻R为8，磁感应强度为2T，则A.线圈中感应电流的有效值为1002AB.交流电压表的示数为800VC.线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=10002sin100tD.线圈匀速旋转0.005s的过程中，通过电阻R的电荷量为2C图9图1116.如图9所示，固定于水平面上的金属框cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，与ed构成一个边长为l的正方形，金属棒电阻为r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B0，金属棒静止。
若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量为k，则A.金属棒中的感应电流的方向为baB.金属棒中的感应电流的大小为klrC.金属棒消耗的电功率为24klrD.若t=t1时金属棒仍然静止，金属棒受到的最大静摩擦力不能小于（B0+kt1）rkl3三、实验与探究题（本题共5小题，共22分）17.（2分）某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的Rtt图象，由图10可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力（选填“增强”或“减弱”）。
18.（4分）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图11所示。
在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。
（1）在插P3和P4时，应使（选填选项前的字母）。
A.P3只挡住P1的像B.P3同时挡住P1、P2的像C.P4只挡住P2的像D.P4同时挡住P3及P1、P2的像
（2）对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是（选填选项前的字母）。
A.为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B.为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应适当大些C.若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D.若P1、P2连线与法线夹角较大时，有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到P1、P2的像19.（5分）小刚想用“油膜法估测油酸分子的大小”，现有纯油酸、酒精溶液、浅盘、带小方格的塑料板、滴管、量筒、水等实验器材，具体的实验步骤如下：
A.配置油酸酒精溶液:
将油酸和酒精按体积比为1m配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到V时记下滴入的滴数n，算出一滴油酸酒精溶液的体积B.把带有小方格（边长为l）的塑料板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在塑料板上，数出薄膜所占格数，根据小方格个数估算出油膜面积SC.向浅盘中倒入深约h的水，在水面均匀地撒入滑石粉（或痱子粉）D.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定E.计算出油膜的厚度d图10t/ORt/K
（1）请帮小刚把以上各步骤按合理顺序排列好；
（2）油膜厚度的表达式d=（请用实验步骤中出现的字母表达）；（3）为估算油酸分子的大小，本实验要建立的理想化模型是。
20.（6分）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图12甲所示。
（1）测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。
转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数x2=_mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，计算波长的公式=_（用题目中给出的字母表示）；
（2）下述现象中能够观察到的是A.将滤光片由绿色的换成红色的，干涉条纹间距变宽B.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D.增大双缝与屏的距离，干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后，干涉现象消失21.（5分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图13所示。
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。
A.长1m左右的细绳B.长30cm左右的细绳C.直径2cm的塑料球D.直径2cm的铁球
（2）下表是某组同学记录的6组实验数据，并做了部分计算处理。
组次123456摆长L/cm50.060.070.080.090.0100.030次全振动的时间t/s42.647.150.154.057.060.3振动周期T/s1.421.571.671.802.01请计算出第5组实验中的T=s；在计算当地重力加速度g时，以下同学处理数据合理的是；A.甲同学利用第六组数据带入单摆周期公式中求出重力加速度gB.乙同学分别求出六组摆长的平均值、周期的平均值，然后带入单摆周期公式中求出重力加速度gC.丙同学分别把各组数据带入单摆周期公式中求出重力加速度g，然后求g的平均值（3）若某同学在实验中没能找到小球，用了一个不规则的小铁块代替小球，因而无法测量摆长的确切值。
他第一次用长L1的悬线，测得周期T1；第二次用长L2的悬线，测得周期T2。
根据以上数据，该同学（选填“能”或“不能”）得出当地重力加速度的值，请说明理由。
四、论述、计算题（本题共5小题，共30分）解题要求：
写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。
有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
22.（5分）如图14所示，一束光线由空气射入一种透明介质，AO为入射光线、NN为法线，OB为反射光线、OC为折射光线。
已知：
AON=45o，CON=30o，光在真空中的传播速度为3108m/s。
求：
（1）这种透明介质的折射率；
（2）这种透明介质的临界角；（3）光在这种透明介质中的传播速度。
23.（5分）一简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图15所示。
求：
（1）此时质点P的振动方向；
（2）质点Q振动的周期；（3）画出质点R从此刻开始计时的振动图象。
（至少画出一个周期的图象）24.（6分）今年是唐山地震四十周年纪念，汶川地震八周年纪念，时光穿越灾难，也见证重生，BA图16我们在废墟上又建设了美好家园。
对于汶川地震，专家普遍认为引发地震的原因是印度板块往北推进，向亚洲板块挤压并不断地向亚洲板块下插入，导致青藏高原迅速上升，并在高原的边缘形成了地震多发的断裂带，其中就包括龙门山断裂带。
汶川就位于龙门山断裂带上，这一地震带非常活跃，估计地震的震源就在此。
地震时，由震源向四周传播的弹性波我们就称之为地震波。
地震波按传播方式分为三种类型：
纵波、横波和面波。
纵波又称疏密波，其特征是振幅小、周期短、传播速度较快，是推进波，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。
横波又称剪切波，其特征是振幅较大、周期较长、传播速度较慢，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。
面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。
面波的传播速度最慢，但其周期最长、振幅最大。
因此，是地震引起地面破坏的主要力量。
据资料记录，汶川地震发生时，位于成都的某观测站记录的纵波和横波到达的时间相差25s，并测得这两种波的传播速度约为9km/s和4km/s。
实验还测得，地震波在几种沉积岩中的波速如下表所示：
岩石类型速度（m/s）湿砂600800粘土12002500砂岩14004500对于地震波运动的全面了解，我们还需要理解波的其它性质，比如波的干涉、衍射和共振等现象，科学家们仍在继续努力研究中。
我们相信对于地震波了解的越多，人类躲避灾难的能力就越强。
请仔细阅读上面文章，回答下列问题：
（1）若在汶川地震中，位于震源上方的震中某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B（如图16所示），请判断地震发生时哪一个模型先有明显振动，并简要说明原因；
（2）利用汶川地震中的某些数据，估算成都某观测站离震源的距离；（3）某次地震中，一列横波由粘土进入湿砂中（设频率不变），试分析说明此列波在哪种地质结构中衍射现象明显。
25.（6分）一个小型水力发电站发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，用总电阻为3.0的输电线向远处居民区供电。
求：
（1）若直接采用500V电压输电，这时居民获得的电功率P1；
（2）若采用高压输电，先将电压升至5000V，到达用户端再用降压变压器变为220V供居民使用，不考虑变压器的能量损失，求降压变压器原、副线圈的匝数比n1:
n2。
26.（8分）如图17甲所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角37的绝缘斜面上，两导轨间距L1m，导轨的电阻可忽略。
M、P两点间接有阻值为R的电阻。
一根质量m1kg、电阻r0.2的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。
整套装置处于磁感应强度B0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。
自图示位置起，杆ab受到大小为F方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，力F随杆ab运动速度v变化的图象如图17乙所示，棒由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大。
g取10m/s2，sin370.6。
求：
（1）试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，请写出推理过程；
（2）电阻R的阻值；（3）金属杆ab自静止开始下滑通过位移x1m的过程中，拉力的平均功率为6.6W，则在此过程中回路产生的焦耳热。
1234丰台区丰台区20152016学年度第二学期期末考试学年度第二学期期末考试高二物理（参考高二物理（参考答案答案）一一、单项选择题（共单项选择题（共36分）分）题号123456789101112答案BDCABDABCBAD二、多项选择题（共二、多项选择题（共12分）分）题号13141516答案ABADBDACD三、填空题（本题共三、填空题（本题共5小题，共小题，共22分）分）17.增强（2分）18
（1）BD（2分）
（2）AB（2分）19
（1）ACDBE（1分）；
（2）
（1）vnsm或vnsm（2分）（3）单分子油膜、紧密排列的小球（2分）20
（1）1.700（2分）21（）3xxdL（2分）
（2）AC（2分）21
（1）AD（1分）
（2）11.90s（1分），2C（1分）（3）能（1分），21222124LLTT（1分）四四、论述、计算题（本题共、论述、计算题（本题共5小题，共小题，共30分）分）22.（5分）解：
（1）入射角AON=450，折射角CON/=300透明介质的折射率为00sinsin452sinsin30inr（1分）
（2）11sin2Cn45oC（2分）（3）由vcn83102cvn2.12810m/s（2分）23（5分）解：
（1）P点振动方向沿y轴正向（1分）
（2）T4m0.410m/sTs（2分）（2分）（3）x/cmOA-At/x10-1s24（6分）解：
（1）B先振动；因为纵波传播速度较快（2分）
（2）254/9/xxskmskms180xkm（2分）（3）粘土中衍射现象较明显。
因频率不变，据fv，波在粘土中波速大波长长。
（2分）25（6分）解：
（1）输电线上的电流为I35010=100500PUA输电线路损耗的功率为Pr=I2r=30kw居民获得的总功率P1=P-Pr=20kw（3分）
（2）高压输电后，输电线上的电流为I350105000PUA10A输电线路损耗的电压为U损=Ir=10x3=30V降压变压器原线圈的电压U2=U-U损=5000-30=4970V降压变压器的降压比n1n2=4970220=49722（3分）26.（8分）解：
（1）金属杆做匀加速运动（或金属杆做初速度为零的匀加速运动）。
通过R的电流IERr，E=BLv所以I=BLvRr因为B、L、R、r为定值，所以I与v成正比。
又电流I随时间均匀增大，故杆的速度v也随时间均匀增大，即杆的加速度为恒量，故金属杆做匀加速运动。
.（2分）
（2）对杆:
根据牛顿第二定律有FmgsinF安ma由图可知：
F0.5v2F安=BIL=BLBLvRr=22BLvRr代入得：
2mgsin0.5B2L2Rrvma因为v为变量，a为定值。
所以a与v无关，必有ma2mgsin；0.5B2L2Rr0解得a8m/s2，R0.3.（3分）（3）21sin=02mgxPtWmv克安=QW电克安22axv21at2x得：
t=0.5s，v=4m/s,Q=1.3电J.（3分）（其它做法正确均得分）
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