2020-2021學(xué)年北京市第四中學(xué)高二下學(xué)期期中考試物理試題 word版

這是一份2020-2021學(xué)年北京市第四中學(xué)高二下學(xué)期期中考試物理試題 word版，共12頁(yè)。試卷主要包含了選擇題，計(jì)算題，計(jì)算題；等內(nèi)容，歡迎下載使用。
北京四中2020-2021學(xué)年下學(xué)期高二年級(jí)期中考試物理試卷I卷（模塊考試，滿分50分）一、選擇題（本題共12小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。每小題3分，共36分）1. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，相鄰二次通過(guò)同一位置時(shí)，以下物理量一定相同的是（  ）A. 速度       B. 加速度      C. 動(dòng)能      D. 回復(fù)力2. 有兩個(gè)彈簧振子1和2做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：和，下列說(shuō)法中正確的是（  ）A. 兩個(gè)彈簧振子1和2的振幅不同，頻率不同B. 兩個(gè)彈簧振子1和2的振幅不同，頻率相同C. 彈簧振子1超前于彈簧振子2的相位是π/3D. 彈簧振子1落后于彈簧振子2的相位是π/33. 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)（  ）A. 不同的擺，擺長(zhǎng)大的，周期大B. 不同的擺，擺球質(zhì)量大的，周期大C. 相同的擺，振動(dòng)能量由振幅決定D. 相同的擺，振動(dòng)能量也相同4. 如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個(gè)擺，其中A、E擺長(zhǎng)相等。先讓A擺振動(dòng)起來(lái)，其他各擺隨后也跟著振動(dòng)起來(lái)，則在振動(dòng)穩(wěn)定后：（  ）A. 其它各擺擺動(dòng)周期跟A擺相同B. 其它各擺振動(dòng)周期大小不同，D擺周期最大C. 其它各擺振動(dòng)振幅大小不相同，E擺振幅最大D. 其它各擺振動(dòng)振幅大小相同5. 關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說(shuō)法中正確的是（  ）A. 有機(jī)械振動(dòng)一定有機(jī)械波，有機(jī)械波也一定有機(jī)械振動(dòng)B. 由公式可知，波速v與周期T有關(guān)，增大周期即可減小波速C. 波傳播振動(dòng)的同時(shí)也傳播能量D. 波的周期與振源的振動(dòng)周期相同6. 振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的過(guò)程中，下列關(guān)于波長(zhǎng)的說(shuō)法正確的是（  ）A. 振動(dòng)相位總相同的相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)B. 振動(dòng)位移大小總是相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)C. 兩個(gè)波峰之間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)D. 質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，波傳播的距離為一個(gè)波長(zhǎng)7. 如圖所示為一列橫波某時(shí)刻的波形圖，已知波源的振動(dòng)頻率為2Hz，此時(shí)刻a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，b、c兩點(diǎn)的平衡位置間相距10cm，則（  ）A. 波是向右傳播的B. 波長(zhǎng)是20cmC. 波速是0.4m/sD. c點(diǎn)此時(shí)具有最小的加速度8. 一條繩子可以分成一個(gè)個(gè)小段，每小段都可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這些質(zhì)點(diǎn)之間存在著相互作用。如圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2、3、4. . . 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t=T/2時(shí)，質(zhì)點(diǎn)9剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（  ）A. t=T/2時(shí)，質(zhì)點(diǎn)9開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)B. t=T/2時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5加速度方向向上C. t=3T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)13開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)D. t=3T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3的加速度方向向上9. 關(guān)于波的特有現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 只有頻率相同的兩列波才有可能發(fā)生干涉B. 干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)始終處于最大位移處C. 波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D. 醫(yī)生用“彩超”對(duì)病人身體的檢查是多普勒效應(yīng)的應(yīng)用10. a、b兩種單色光組成的光束從空氣進(jìn)入介質(zhì)時(shí)，其折射光束如圖所示。則關(guān)于a、b兩束光，下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 介質(zhì)對(duì)a光的折射率大于介質(zhì)對(duì)b光的折射率B. 介質(zhì)對(duì)a光的折射率小于介質(zhì)對(duì)b光的折射率C. a光在介質(zhì)中的速度大于b光在介質(zhì)中的速度D. a光在介質(zhì)中的速度小于b光在介質(zhì)中的速度11. 如圖所示，將一個(gè)半圓形玻璃磚置于空氣中，當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時(shí)，下列情況不可能發(fā)生的是（  ）12. 如圖所示，ABC是一個(gè)用折射率的透明介質(zhì)做成的棱鏡，其截面為等腰直角三角形?，F(xiàn)有一束光從圖示位置垂直入射到棱鏡的AB面上，則該光束（  ）A. 能從AC面射出B. 能從BC面射出C. 進(jìn)入棱鏡后速度不變D. 進(jìn)入棱鏡后波長(zhǎng)變短 二、計(jì)算題（共14分）解題要求：寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13. 一束光線從空氣射入玻璃，入射光線的光路如下圖所示。（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出折射光線的示意圖；（2）已知光在真空中的傳播速度為3.0×108m/s，光在該種玻璃中的傳播速度為2.0×108m/s，求這種玻璃的折射率。14. 如圖所示，是一列沿x軸正方向傳播的橫波，其中實(shí)線是t1=2s時(shí)的波形，虛線是t2=2.5s時(shí)的波形。（1）由圖可知，該列波的波長(zhǎng)和振幅是多大；（2）若（t2-t1）小于一個(gè)周期，求波速大??；（3）若（t2-t1）大于一個(gè)周期，求波速大??； II卷（能力測(cè)試，滿分100分）一、不定項(xiàng)選擇題：（本題共12小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。每小題3分，共36分）1. 如圖所示，甲、乙為兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，圖乙所示的電壓波形是正弦函數(shù)圖象的一部分。下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=20sin（100πt） VB. 圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=20sin（100t）VC. 圖乙所示電壓的有效值為10VD. 圖乙所示電壓的有效值為10V2. 在探究變壓器的兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系時(shí)，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，如圖所示。線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開(kāi)關(guān)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)電源過(guò)載（電流過(guò)大，超過(guò)學(xué)生電源允許的最大值）。如果僅從解決電源過(guò)載問(wèn)題的角度考慮，下列采取的措施中，最可能有效的是（  ）A. 增大電源電壓B. 適當(dāng)增加原線圈a的匝數(shù)C. 換一個(gè)電阻更小的燈泡D. 將線圈a改接在學(xué)生電源直流輸出端3. 如圖所示，理想變壓器接在交流電源上，該交流電源的電壓有效值保持不變。燈泡L1和L2完全相同（阻值不變），R是一個(gè)定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，兩燈泡正常發(fā)光，然后斷開(kāi)S2，下列判斷正確的是（  ）A. 燈泡L1變暗B. 電阻R兩端的電壓變小C. 變壓器輸入功率不變D. 變壓器原線圈的電流變小4. 關(guān)于LC振蕩電路，某一時(shí)刻的電場(chǎng)線、磁感線方向如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 電容器正在放電，電場(chǎng)能正在減小B. 電容器正在充電，磁場(chǎng)能正在減小C. 電流正在增大，電場(chǎng)強(qiáng)度正在增大D. 電流正在減小，電場(chǎng)強(qiáng)度正在增大5. 圖1和圖2是教材中演示電感器對(duì)交變電流的阻礙作用的兩個(gè)電路圖。把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來(lái)，先把它們接到直流電源上，如圖1所示，再把它們接到交流電源上，如圖2所示。取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等，觀察比較兩種情況下電路穩(wěn)定時(shí)燈泡的亮度。下列敘述正確的是（  ）A. 因?yàn)橹绷麟娫吹碾妷号c交流電壓的有效值相等，所以兩個(gè)電路圖中的燈泡一樣亮B. 因?yàn)橹绷麟娫吹碾妷盒∮诮涣麟妷旱姆逯?，所以圖2中的燈泡更亮一些C. 對(duì)于圖2，調(diào)高電源頻率后，小燈泡將會(huì)變亮D. 對(duì)于圖2，將線圈中的鐵芯拔出后，小燈泡將會(huì)變亮6. 用輕彈簧（質(zhì)量不計(jì)）把質(zhì)量為3m的木板A和質(zhì)量為m的木板B連接起來(lái)，組成如圖所示的裝置，B板置于水平面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一個(gè)豎直向下的力F下壓木板A，撤去F后，B板恰好被提離地面，由此可知力F的大小是（  ）A. 7mg       B. 4mg      C. 3mg      D. 2mg7. 如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一足夠大的絕緣光滑水平面，一根長(zhǎng)為L的絕緣輕軟細(xì)繩一端固定在平面上的O點(diǎn)，另一端系有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球A（可看作質(zhì)點(diǎn)）。當(dāng)小球A在水平面上靜止時(shí)，細(xì)繩被拉直且與OO'重合，OO'的方向與電場(chǎng)方向平行。在水平面內(nèi)將小球由平衡位置拉開(kāi)一小段距離，保持細(xì)繩拉直，直至細(xì)繩與OO'間有一個(gè)小角度θ后由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是（  ）A. 小球A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小恒為B. 細(xì)繩通過(guò)OO'時(shí)小球A的速度與其質(zhì)量m無(wú)關(guān)C. 細(xì)繩通過(guò)OO'后小球A速度為O時(shí)，細(xì)繩與OO'的夾角大于D. 小球A釋放后經(jīng)歷的時(shí)間，細(xì)繩位置與OO'重合8. 如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射入E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，己知入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 該棱鏡的折射率為          B. 光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C. 光從空氣進(jìn)入棱鏡，頻率變小     D. 光從空氣進(jìn)入棱鏡，波速變小9. 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖1乙為x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列判斷正確的是（  ）A. 波沿x軸負(fù)方向傳播B. 傳播速度為20m/sC. t=0.1s時(shí)，x=2m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大D. 波源在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程為4m10. 如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃分成OB、OC兩束光。下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 光束OB是紅光B. 玻璃對(duì)紫光的折射率比對(duì)紅光的折射率大C. 紫光在玻璃中的波長(zhǎng)比其在真空中的波長(zhǎng)大D. 兩束光分別在OB、OC段傳播時(shí)所用的時(shí)間相等11. 如圖所示，小球P一邊貼著水面每秒振動(dòng)5次，一邊沿x軸正方向勻速移動(dòng)。x=0處是它的初始位置。圖示為恰經(jīng)10個(gè)周期時(shí)觀察到的水面波。則下列說(shuō)法正確的是（  ）A. 位于x軸正方向一側(cè)的觀測(cè)者，接收頻率大于5HzB. 位于x軸負(fù)方向一側(cè)的觀測(cè)者，接收頻率大于5HzC. 水面波的傳播速度是0.2m/s，小球勻速移動(dòng)的速度是0.1m/sD. 水面波的傳播速度是0.4m/s，小球勻速移動(dòng)的速度是0.2m/s12. 2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器里成功進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課。授課中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng)。在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個(gè)橢球之間不斷變化的周期性“脈動(dòng)”中。假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動(dòng)”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動(dòng)），如圖所示。已知液滴振動(dòng)的頻率表達(dá)式為，其中k為一個(gè)無(wú)單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應(yīng)的待定常數(shù)。對(duì)于這幾個(gè)待定常數(shù)的大小，下列說(shuō)法中可能正確的是（  ）A.       B. C.     D.  二、實(shí)驗(yàn)題（18分）13. 甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度。（1）甲組同學(xué)采用圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。A. 為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用____；（用器材前的字母表示）a. 長(zhǎng)度接近1m的細(xì)繩b. 長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)繩c. 直徑為1.8cm的塑料球d. 直徑為1.8cm的鐵球e. 最小刻度為1cm的米尺f. 最小刻度為1mm的米尺，B. 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為___________mm。C. 甲同學(xué)準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材后，把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度后釋放，同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)單擺再次回到釋放位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，將記錄的這段時(shí)間作為單擺的周期。以上操作中有不妥之處，請(qǐng)對(duì)其中兩處加以改正：___________________（2）乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖1乙所示。將擺球拉開(kāi)一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的v-t圖線。A. 由圖丙可知，該單擺的I. 周期T=___________s；II. 根據(jù)圖像，估算小球能擺到的最大高度___________m（保留一個(gè)有效數(shù)字）B. 乙同學(xué)采取了圖像方法處理數(shù)據(jù)，如圖。I. 請(qǐng)?jiān)趫D上將各數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成一條直線；II. 他能得到的當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>___________m/s2（保留三位有效數(shù)字，π2=9.86） 三、計(jì)算題；（共46分）14. （10分）一列橫波沿x軸正方向傳播，t1與t2時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知t2-t1=0.2s，求：（1）這列波的速度大小。（寫(xiě)出列式、計(jì)算過(guò)程）（2）?。?/span>1）中波速最小的情況，以t1時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，寫(xiě)出x=8米處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程，并定性畫(huà)出振動(dòng)圖像。（至少畫(huà)出一個(gè)周期）15. （16分）質(zhì)量為m的小球被勁度系數(shù)分別是k1和k2的輕彈簧拴住，置于光滑水平面上，如圖所示，此時(shí)兩個(gè)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，記為位置O。（1）證明：若將小球在水平方向上拉離位置O再釋放，小球?qū)⒆龊?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（2）已知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是：，其中k是回復(fù)力與位移的比例系數(shù)。求出此彈簧振子的周期。（3）定義：振動(dòng)物體出現(xiàn)在某區(qū)域的時(shí)間△t與觀察時(shí)間t的比值，為振動(dòng)物體在該區(qū)域出現(xiàn)的概率。那么在小球的振動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)觀察時(shí)間為振動(dòng)周期的整數(shù)倍時(shí)，求：小球出現(xiàn)在位置O與右側(cè)0.5A（A為振幅）的區(qū)域內(nèi)的概率P。16. （20分）長(zhǎng)度為的金屬桿MN置于的光滑U型導(dǎo)軌上，其一端接有定值電阻R，整個(gè)裝置放在水平面上。垂直導(dǎo)軌平面分布著一個(gè)恒定磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度R沿導(dǎo)軌方向按照B= B0sin（kx）的形式分布（B0、k為已知定值，規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向），如圖所示。在一未知外力F的作用下，桿MN從x=0的位置開(kāi)始向右以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。金屬桿和導(dǎo)軌其他部分電阻均不計(jì)。求：（1）通過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并求周期、及電流的有效值；（2）求在時(shí)間t內(nèi)（為周期的整倍數(shù)），外力F做的功；（3）在桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的最初半個(gè)周期內(nèi)，通過(guò)電阻R上的電荷量q。（提示：可以使用類比的方法。） 參考答案I卷：一、選擇題1.  BCD.    2. BD.    3. AC.    4. AC.    5. CD.      6. AD7.  ABC    8. CD.    9. AD.    10. AD.     11. B.      12. BD 二. 計(jì)算題：13. （1）圖略（2） 14. （1）λ=0.4m;A=0.5cm（2） ,得（3） 得 II卷：一、選擇題：1. AD.   2. B.   3. BD.   4. BD.   5. D.   6. B.    7. D.   8. AD  9. B.      10. B.      11. AC.    12. B 二、實(shí)驗(yàn)題：13. （1）A. adf    B. 18.6 mmC. 1）應(yīng)在小球通過(guò)平衡位置時(shí)計(jì)時(shí)，更準(zhǔn)確；2）應(yīng)該多次測(cè)量周期，記錄總時(shí)間t和次數(shù)n（2）A. 2.0s    0.05m.     B. 略，9.60~10.06m/s2 三、計(jì)算題：14. （1）（2）；15. （1）證明略（2）（3）16. （1）            （2）（3）