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1、北京市朝阳区2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷、单选题（共14题；共28分）阅卷人得分1.（2 分）以下单位与电压单位相同的是（）。A 与B.华QD.J-m【答案】A【解析】【解答】由电磁感应定律公式E=n 羿可得1竿=1，。故答案为：Ao【分析】电磁感应定律得1胆=IV。S2.（2 分）下列关于传感器的说法中不正确的是（）。A.传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号B.话筒是一种将电信号转换为声信号的传感器C.光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器D.热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器【答案】B【解析】【解答】A.传感器能将感受到的外部信
2、息按照一定的规律通常转换为电信号，A 正确，不符合题意；B.话筒是一种将声信号转换为电信号的传感器，B 错误，符合题意；C.光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器，C 正确，不符合题意；D.热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器，D 正确，不符合题意。故答案为：Bo【分析】传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号，话筒是一种将声信号转换为电信号的传感器。3.（2 分）如图所示，一束单色光从介质1斜射向介质2 的界面，出。2，图中虚线为法线。下列说法正确的是（）A.此单色光在介质1 中的光速小B.此单色光在介质1 中的频率大C.光从介质1射向介质2,增大可能发生
3、全反射D.光从介质2 射向介质1,增大。2可能发生全反射【答案】D【解析】【解答】A.根据光的折射定律可知普=黑sinc/2 几 又I可 知 耦=怠可知此单色光在介质1 中的光速大，A 不符合题意；B.光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，B 不符合题意；C.若光从介质1射向介质2,由于。1。2因此首先增加到90。，因此不会在界面上发生全反射，C 不符合题意；D.若光从介质2 射向介质1,增大为时，”首先增加到90。，可能在界面上发生全反射，D 符合题思。故答案为：Do【分析】根据光的折射定律得单色光在介质1 中的光速大，光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变。4.（2 分）如图所示
4、，是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源Si、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），Si的振幅&=3cm,S2的振幅A2=2cm o下列说法正确的是（）A.质点D 是振动削弱点B.质点A 是振动加强点C.再过半个周期，质点B、C 是振动加强点D.质点C 的位移始终为1cm【答案】B【解析】【解答】AB.A、D 两点始终是波峰与波峰或波谷与波谷相遇点，是振动加强点，A 不符合题意，B 符合题意；C.B、C 两点一定是波峰与波谷的相遇点，是振动削弱点，C 不符合题意；D.当Si的波峰和S2的波谷到达C 点时，C 的位移为1cm；当Si的波谷和S2
5、的波峰到达C 点时，C 的位移为-1cm,因此质点C 的位移发生变化，D 不符合题意。故答案为：B,【分析】A、D 两点始终是波峰与波峰或波谷与波谷相遇点，是振动加强点，B、C 两点一定是波峰与波谷的相遇点，是振动减弱点。5.（2 分）将弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放开，同时开始计时，其振动图像如图所示，则A.在 00.1s内，振子正在做加速度增大的加速运动B.在 00.1s内，振子的动能不断增大C.在 0.1-0.2S内，振子速度方向沿轴正方向D.在 0.4s内，振子振动的路程等于8cm【答案】B【解析】【解答】A B.在 00.1s内，振子从最大位移处向平衡位置运动，振子的位移在减小，由
6、加速度公式。=-也 可知，加速度在减小，因此振子正在做加速度减小的加速运动，速度不断增大，m振子的动能不断增大，A 不符合题意，B 符合题意；C.在 0.102s内，由题图可知，振子从平衡位置向负的最大位移处运动，则有振子速度方向沿x轴负方向，C 不符合题意；D.由题图可知，振子的振动周期为0.4 s,振幅为4 cm,因此振子在0.4s内的振动的路程等于4A=16cm,D 不符合题意。故答案为：Bo【分析】在 0 0.1s内，振子从最大位移处向平衡位置运动，振子的位移在减小，振子正在做加速度减小的加速运动，速度不断增大。振子的振动周期为0.4 s,振幅为4cm。6.（2 分）可见光的波长是微米
7、数量级，人眼的瞳孔的直径是毫米数量级。下列说法正确的是（）A.人眼能看到外部世界，是因为可见光透过瞳孔发生了明显衍射现象B.若眼睛的瞳孔是微米数量级，所看到物体的轮廓将会更加清晰C.通过一个偏振片观察自然光，转动偏振片的过程中不会看到明显的亮喑变化D.光源高速靠近观测者时，观测者接收到的光波频率会减小【答案】C【解析】【解答】A.光发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸小于或等于光的波长，而可见光的波长是微米数量级，人眼的瞳孔的直径是毫米数量级，所以不会发生明显衍射现象，A 项错误；B.若眼睛的瞳孔是微米数量级，可见光通过瞳孔的时候会发生明显的衍射现象，且各种不同颜色的光发生衍射时的条纹间距不相
8、同，这时所看到的世界将是扭曲的，色彩斑斓的，B 项错误；C.通过一个偏振片观察自然光，因为自然光不是偏振光，所以转动偏振片的过程中不会看到明显的亮暗变化，C 项正确；D.光源高速靠近观测者时，根据多普勒效应，观测者接收到的光波频率会升高，D 项错误。故答案为：C【分析】光发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸小于或等于光的波长，通过一个偏振片观察自然光，不会看到明显的亮暗变化。7.（2 分）如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（）A /A472O-3V2A.5V2 A B.3.5V2 A C.3.5 AD.5A【答案】D【解析】【解答】交流电的有效值是根据其热效应定
9、义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。设交流电的有效值为I,令该交变电流通过一阻值为R 的纯电阻，在一个周期内有 I2RT=I!2RJ+I22RJ所以该交流电的有效值为1=,21+,22=5 A故答案为：D。【分析】利用焦耳定律结合电流的大小可以求出交流电有效值的大小。8.（2 分）已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大。现利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源的电动势和内阻不变。在没有磁场时调节滑动变 阻 器 R 使电灯L 正常发光。若保持滑动变阻器R 接入电路的阻值不变，探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（）A.电灯L
10、 亮度变亮 B.电流表的示数增大C.电源内阻消耗的功率增大 D.电源的输出功率一定增大【答案】A【解析】【解答】A B C.若探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻的阻值增大，整个回路总的电阻增大，总电流强度减小，电流表的示数减小，电源内电阻消耗的功率减小，路端电压升高，电灯 L 亮度变亮，A 符合题意，B、C 不符合题意；D.当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于没有给出内电阻与外电阻之间的关系，因此当外电阻增加时，无法判断电源的输出功率如何变化，D 不符合题意。故答案为：Ao【分析】从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻的阻值增大。当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大。
11、9.（2 分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1,原线圈接在交流电源上（电源内阻不计），副线圈接一定值电阻心和滑动变阻器R,电流表电压表均为理想交流电表，电压表乙、力的示数分别为内、外电流表4、%的示数分别为人、/2。当滑动变阻器R 的滑片P 由a 端向b 端缓慢滑动时，下列说法中正确的是（）A.%变小C./1：12=2：1B.A变小D.理想变压器的输出功率变大【答案】D【解析】【解答】A.由于理想变压器输入电压力不变，根据理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数 比 可 知=；%因此3 大小不变，A 不符合题意；B D.当滑动变阻器R 的滑片P 由a 端向b 端缓慢滑动时，接入电路的
12、阻值变小，电路总电阻变小，由于大小不变，根据欧姆定律可得12增大，由于2出=%/2因此该理想变压器的输出功率变大，由于理想变压器的输入功率等于输出功率，因此输入功率也变大，而输入电压力不变，因此/1增大，B 不符合题意，D 符合题意；c.根据理想变压器原、副线圈电流之比等于匝数反比可得%=M=/2 nl ZC 不符合题意。故答案为：Do【分析】当滑动变阻器R 的滑片P 由a 端向b 端缓慢滑动时，接入电路的阻值变小，电路总电阻变小。理想变压器的输入功率等于输出功率。10.（2 分）一列简谐横波在久轴上传播，图甲和图乙分别为X轴上a、b 两质点的振动图像，且 a、b两质点沿x轴的距离为6m。下列
13、说法正确的是（）a b*-xA.波由a 向b 传播B.波长可能为4 mC.波速可能为2 m/sD.介质中各质点开始振动的方向均向下【答案】C【解析】【解答】A.由于没有明确a、b与波源的关系，因此无法判断波是由a向b 传播还是由b向a 传播，A不符合题意；BC.由图可知，该波的周期为T =4 s若波从a向b传播，则从a 传到b的时间为士=牡 7因此波速为口 =不 磊M/S（其中n=0,1,2,3）代入数据可知波速可能值为6 m/s,|m/s,m/s.根据u =本可得/I vT%x 4 m =/2：m（其中 n=0,1,2,3.）4 n+l 4 n+l代入数据可知波长可能值为2 4 m,4.8
14、m,|m若波从b向a 传播，则从b 传到a 的时间为士 =空（其中n=0,I,2,3）因此波速为u =而/M/S （其中n=0,1,2,3）代入数据可知波速可能值为2 m/s,ym/s,余 m/s.根据u =:可得2 =7=丁%4 血=若5小（其中1 1=0,1,2,3）4 n+3 4 n+3代入数据可知波长可能值为8 m,竽 m,普 g fm.B不符合题意，C符合题意;D.由于无法判断波源起振的方向，因此无法判断介质中各质点开始振动的方向，D 不符合题意。故答案为：Co【分析】没有明确a、b 与波源的关系，因此无法判断波的传播方向。若波从a 向b 传播，则从a 传到b 的时间为=竽/，若波从
15、b 向a 传播，则从b 传到a 的时间为1=空 八11.（2 分）如图所示，取一个半径为r 的软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h。这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（）A.此液体的折射率几=方C.光在此液体中的速度叫?B.此液体中的折射率7 1=笳 鼻rcD.光在此液体中的速度”【答案】D【解析】【解答】A B.由题意知，大头针的最底部反射的光线照射到软木塞的边缘恰好全反射，如图此液体的折射率n=sineh2+r2AB不符合题意;C D.由n 号可知光在此液体中的速
16、度C 不符合题意，D 符合题意。故答案为：D【分析】从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，大头针的最底部反射的光线照射到软木塞的边缘恰好全反射。12.（2 分）在测量玻璃的折射率的实验中，某同学利用插针法得到的图像如图所示。关于此实验的操作和误差分析，下列说法正确的是（）A.选择。屋两面间距较大的玻璃砖可以减小实验误差B.实验中入射角。过大可能导致图中光线发生全反射C.减小C,D 两大头针的距离，可以减小实验误差D.若换用aa，两面不平行的玻璃砖，实验误差会增大【答案】A【解析】【解答】A.选择aa两面间距较大的玻璃砖可以减小测量误差，从而减小实验误差，A 符合题意；B.光线在a
17、面的折射角等于在a，面的入射角，则实验中入射角。过大也不可能导致图中光线发生全反射，B 不符合题意；C.减 小 C、D 两大头针的距离，会增大测量误差，从而增大实验误差，C 不符合题意；D.根据该实验原理可知，若玻璃砖两面不平行，只会导致入射光线和出射光线不平行，入射角和出射角大小不会变化，因此测得的折射率不变，D 不符合题意。故答案为：Ao【分析】选择。出两面间距较大的玻璃砖可以减小测量误差，若玻璃砖两面不平行，只会导致入射光线和出射光线不平行。13.（2 分）麦克斯在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电
18、流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（）A.电容器正在放电B.两平行板间的电场强度E 在增大C.该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场D.两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值【答案】B【解析】【解答】A.电容器内电场方向向上，下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器处于充电过程，A 不符合题意；B.电容器的带电量越来越多，内部电场强度越来
19、越大，B 符合题意；C.该变化电场产生磁场方向等效成向上的电流产生磁场的方向，根据右手螺旋定则可知，电场产生的磁场逆时针方向（俯视），C 不符合题意；D.当两极板间电场最强时，电容器充电完毕，回路的电流最小，因此产生的磁场最小，D 不符合题思、。故答案为：Bo【分析】下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器处于充电过程。当两极板间电场最强时，回路的电流最小，产生的磁场最小。14.（2 分）无线电波的发射和接收离不开天线。如图甲、乙、丙所示，LC振荡电路逐步成为开放电路，电场和磁场就可以分散到更大的空间，这样就形成了天线。手机作为常用的通讯工具同样也需要天线来接收和发射信号
20、。早期的手机有长长的天线，现在逐渐内置到手机内部。实践中发现当天线的长度大约等于无线电波波长的 时，收发电磁波的能力最好。曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线，既提升收发信号效果，又节省了手机的内部空间。随着5G时代的来临，信号频率进一步提升，对天线设计的要求更加复杂。下列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是（）A.只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流B.与4G相比，5G使用的电磁波传播速度更大C.手机信号的频率估计在10MHz左右D.手机天线在发射信号时，天线上会有电荷出现，且周期性变化【答案】D【解析】【解答】A.手机对特定频率的无线电波产生的振荡电流最大，其他频率的产生的振
21、动频率较小，A 不符合题意；B.电磁波的传播速度与光速相同，与电磁波的频率无关，B 不符合题意；C.手机金属边框长度几十厘米，因此无线电波长在儿米数量级，根据c=可知手机信号的频率估计在100MHz左右数量级，C 不符合题意；D.手机天线在发射信号时，天线上会形成LC振荡电路，因此会有电荷出现，且周期性变化，D 符合题意。故答案为：D。【分析】手机对特定频率的无线电波产生的振荡电流最大，其他频率的产生的振动频率较小。电磁波的传播速度与光速相同，与电磁波的频率无关。阅卷入二、实验题（共2题；共17分）得分15.（5 分）同学们利用单摆测定当地的重力加速度。（1）（1分）如图1所示，在测量单摆的周
22、期时甲同学用秒表记下的单摆做30次全振动的时间为.s（2）（2分）乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是（选填选项前的字母）。A.单摆的振幅较小B.测量周期时，误将摆球ri次全振动的时间记为n-1次全振动的时间C.测量摆长时，误将摆线长与小球直径之和记为摆长（3）（2分）丙同学改进处理数据的方法。他测量得到5组摆长1 （摆线长与小球半径之和）和对应的周期T,画出-产 图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图2所示。则当地重力加速度的表达式g=处理完数据后，该同学发现小球质量分布不均匀，这对他利 用 图 像 计 算 重 力 加 速 度 的 结 果 （
23、选填“有影响”或“无影响【答案】（1）67.5(2)BA无影响【解析】【解答】（1）秒表的读数t=60s+7.5s=67.5s（2）根据T可得好黑A.对重力加速度的测量，有影响的是摆长1 和周期T,与振幅无关，A不符合题意;B.若将摆球几次全振动的时间记为次全振动的时间，则测量的周期偏大，从而测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，B符合题意;C.若误将摆线长与小球直径之和记为摆长，则摆长测量值偏大，从而测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，C不符合题意。故答案为：B,（3）根据T可 知 图 像 的 斜 率 仁 品=经解得g =rp2 rp21 B l A整理得，=品 产
24、无论小球是否均匀，lB-。的差值与小球是否均匀无关,因此小球质量分布不均匀对测量结果无影响。【分析】（1）根据秒表读数规则得出读数。（2）对重力加速度的测量，有影响的是摆长1 和周期T,测量的周期偏大，测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值。误将摆线长与小球直径之和记为摆长，则摆长测量值偏大。（3）无论小球是否均匀，重力加速度的结果与小球是否均匀无关。1 6.（1 2 分）利用双缝干涉测光的波长实验装置如图1 所示。除光源、遮光筒和屏以外，还有三个元件，已知是红色滤光片，遮光筒右侧安装测量头进行观察和测量。4口筒光遮图1（1）（2 分）关于实验装置的安装与调试的叙述正确的是（多选）A
25、.和两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调换B.和 两个元件之间距离尽量近一些，这样得到的干涉条纹间距大一些C.光源开启后通过测量头看不到亮光，原因可能是光学元件与遮光筒不共轴（2）（2 分）实验中通过测量头观察到干涉条纹间距较小，若要适当增大条纹间距，下列操作可行的是;A.将红色滤光片改为绿色滤光片B.适当增大双缝与屏之间的距离C.适当增大双缝之间的间距（3）（3 分）如图2 所示，调节测量头观察到分划板上的中心刻线刚好与第1条亮纹中心重合，从图3 中可以读出此时20分度的游标卡尺示数为 m m,转动测量头，使其中心刻线与第6条亮纹中心重合（如图4）,此时的读数为12.05mm,由此可知相邻
26、两条亮纹间距 x=mm。已知双缝间距d=0.20mm,双缝到屏的距离为600m m,由此可以计算出该单色光的波长为m；（4）（5 分）取下红色滤光片后，在测量头内可以看到彩色条纹，仔细观察发现，中央条纹是白（2）B（3）2.45；1.92；6.40 x 10-7（4）取下红色滤光片后，光源变为白色光，用白光做光源时，中央部位没有光程差，亮条纹是白色；由于各色光波长不同，条纹间距也不同，因此在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，且对秤分布。【解析】【解答】（1）A.在双缝干涉测光的波长实验中，应先使光源变为一个线光源，再变为频率相等的两个线光源，因此和两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调换，A 符合题
27、意；B.由干涉条纹间距公式2%=可知，干涉条纹间距与双缝间距d 有关，与和两个元件之间距离无关，B 不符合题意；C.实验时，必须使光学元件的中心、遮光筒与测量头在同一轴线，否则光源开启后测量头看不到亮光，C 符合题意。故答案为：AC；（2）A.由干涉条纹间距公式4%=4可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，光的波长变小，干涉a条纹间距会变的更小，A 不符合题意;B.适当增大双缝与屏之间的距离，即增大1,由条纹间距公式4 久=9a 可知，干涉条纹间距会增大,B符合题意；C.适当增大双缝之间的间距，即d 增大，由 条 纹 间 距 公 式 可 知，干涉条纹间距会变的更小，C不符合题意。故答案为：B；（3
28、）由题图3 可知，2 0 分度的游标卡尺的主尺的读数为2 m m,游标尺的读数：游标尺的第9 条刻度线与主尺的某刻度线对齐，读数则有0.0 5 m m x 9=0.4 5 m m,则游标卡尺示数为2 m m+0.4 5 m m=2.4 5 m m o在开始测量时，分划板上的中心刻线刚好与第1 条亮纹中心重合，读数为2.4 5 m m,中心刻线与第6条亮纹中心重合，读数为1 2.0 5 m m,则有4%=,之5m m _ 1 92 m m6 1由干涉条纹间距公式A x =可得；I =竿=工92三叵%.鸳丝23 m=乂 1 0-7ma i 60 0 x 1 0-3（4）取下红色滤光片后，光源变为白
29、色光，用白光做光源时，中央部位没有光程差，亮条纹是白色；由于各色光波长不同，条纹间距也不同，因此在中央亮条纹两侧出现彩色条纹且对秤分布。纹中心重合。（4）用白光做光源时,【分析】（1）干涉条纹间距公式，干涉条纹间距与双缝间距d 有关，与和两个元件之间距离无关。实验时，必须使光学元件的中心、遮光筒与测量头在同一轴线。（2）红色滤光片改为绿色滤光片，光的波长变小，干涉条纹间距会变的更小，适当增大双缝之间的间距，干涉条纹间距会变的更小。（3）在开始测量时，分划板上的中心刻线刚好与第1 条亮纹中心重合，最后中心刻线与第6 条亮中央部位没有光程差，亮条纹是白色。三、解答题（共4题；共5 5分）位于竖直平
30、面内的矩形金属线圈，边长k=0.4 0m、L2=0.2 5 m,其匝数n =100匝，总电阻r =1.00,线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D焊接在一起，并通过电刷和R =3.00的定值电阻相连接。电路其余电阻不计。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B =1.07,在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴。1。2 匀速转动，角速度3 =2.0rad/So 求:17.（15 分）如图所示,阅卷入得分（1）（5 分）线圈中感应电动势的最大值Em；（2）（5 分）电阻R两端电压的最大值（;小（3）（5 分）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热Q。【答案】（1）解：线圈中感应电动
31、势的最大值Em=几8乙 包 23=201/（2）解：线圈中感应电流的最大值/加=船=5.04电阻R 两端电压的最大值Um=ImR=15/（3）解：线圈转动一周的时间T=TTS0）线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热Q =/2（R+r）T=50TT/157/【解析】【分析】（1）由交变电流电动势表达式，得线圈中感应电动势的最大值。（2）感应电动势最大，则电阻R 两端电压有最大值（3）求出电流有效值，根据焦耳定律，算出在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。18.（15分）汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并用如图所示的装置测定了电子的比荷。玻璃管内阴极K 发出的电子经阳极A
32、与阴极K 之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于电容器两极板。1、比的速度进入板间区域，。1、比两极板间距为心 若两极板间无电压，电子将打在荧光屏上的中点P1。（1）（5 分）现给两极板小、外间加电压，形成场强为E 的匀强电场，此时电子打在荧光屏上的P2点，请你判断以、。2 哪个极板电势高，并求出两极板之间的电压U的大小;（2）（5 分）保持两极板D i、。2 间场强E不变，再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到P i 点，求此时电子通过极板区域的速度大小（3）（5 分）在（2）问中，将电场撒去后，保持磁场B不变，发现电子在匀强磁
33、场中做半径为R的匀速圆周运动，求电子的比荷赤（e、m分别表示电子的电荷量与质量）。【答案】（1）解：根据电子偏转的方向可以判断电场的方向向上，因此极板D 2 电势高于DL两极板电压U =Ed（2）解：电子在电场力和磁场力作用下匀速运动，设电子的电荷量为e,由平衡条件可知e E =e u B则D=（3）解：电子在磁场中做匀速圆周运动，由 牛 顿 第 二 定 律 得=m萼由于V =P F代入得=拿【解析】【分析】（1）根据电子偏转的方向可以判断电场的方向向上，因此极板D 2 电势高于D i（2）电子在电场力和磁场力作用下匀速运动，由平衡条件得出电子通过极板区域的速度大小b。（3）电子在磁场中做匀速
34、圆周运动，洛伦兹力提供向心力。19.（15 分）某村庄较远处修建了一座小型水电站.河水的流量Q =1.0 巾3/5,落差h=3.2 m。河水减少的重力势能有6 2.5%供给发电机、发电机的效率为9 0%。该水电站到用户之间需要远距离输电，如图所示。己知发电机的输出电压力=3 0 0 乙 用户需要的电压力=2 2 0 匕 两地间输电线的总电阻R=5 H,输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%,水的密度p=l x l 0 3 k g n 3。升压、降压变压器均可视为理想变压器。重力加速度g =1 0 m/s 2。求：升压变压器 降压变压器（1）（5 分）发电机的输出功率P;（2）（5 分）输电线
35、上通过的电流/线，及降压变压器的输入电压力;（3）（5 分）升压、降压变压器上原副线圈匝数比富及黑。n2 n4【答案】（1）解：取A t 时间的河水为研究对象，其质量m=pQ 戊河水减少的重力势能 Ep=mgh（2）发电机的输出功率P =”心62.5%x90%t联立 式，代入数据解得P =1.8 x 104W（2）解：如图所示，因为是理想变压器，所以P =P =P 2则线路上损失功率P 线=P x 4%P 线=/泡 联立式，代入数据解得/及=1 2/又因为P 2 =/线则升压变压器输出电压U 2 =1 5 0 0 V输电线上损失的电压U 线=/庚=6 0 V 则U 3 =g-。线=1 440/
36、（3）解：对于升压变压器有察=肛=1n2 U2 3对于降压变压器有署=今【解析】【分析】（1）求出河水减少的重力势能，再按比例得出发电机的输出功率P o（2）因为是理想变压器，所以传递能量无损。只在输电线路上有能量损失。（3）升压、降压变压器上原副线圈匝数比等于原副线圈电压之比。2 0.（1 0 分）类比是研究问题的常用方法。（1）（5 分）情境1：图甲是弹簧振子的模型。将振子从平衡位置向左压缩一段距离后释放，振子就开始来回振动，不计空气和摩擦阻力，其位移X、速度9 =卷等物理量呈现出周期性变化。已知振子的质量为相，弹簧劲度系数为鼠a.在图乙中画出小球所受弹力F随位移x的变化图像（请在答题纸的
37、虚线框内作图），并利用图像求位移为x时弹簧振子的弹性势能E p （取弹簧原长时弹性势能为零）；b.若该弹簧振子的振幅为A,根据能量守恒定律，试推导小球的速度与位移x的关系式。（2）（5 分）情境2：图丙是产生电磁振荡的原理图。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。此后电容器极板上的电荷量q、线圈中的电流i =整等物理量呈现出周期性变化。已知电容器的电容为C,线圈的自感系数为L。a.类比情境1,利用图像求电容器极板上的电荷量为q时电容器储存的电场能E c；b.比较情境1 和情境2中各物理量的变化关系，通过类比猜想完成下表。情境1情境2 XV=N t填
38、表 i 1LX t =Cq填表T=2n4LC对于猜想出的机械振动周期的表达式，你可能无法经过定量推导来检验，试定性提供一条其合理性的依据。【答案】（1）解：a.尸一 图像如图所示。在尸-X 图中，图线与x 轴围成的面积对应弹力做的功。小球从平衡位置到位移为x 处的过程中，弹簧弹力做功W=-x-kx=kx2设小球的位移为x时、弹簧的弹性势能为时,根据功能关系有W=0-Ep所以 E p =kx2b.由能量守恒定律有3 k/+3 僧 2 =|心1 2整理得二（付%2）（2）解：a.电容器电压u随电荷量q 变化的关系图线如图所示。类比情境1,由a-q图像及功能关系可知，图线下的面积表示电荷量为q时电容
39、器储存的电场能，可得&=&q 2填表 T H 第=kx填表T =2 兀器依据一：从单位看其合理性。器的单位为s,恰好为时间的单位。依据二：从决定因素上看其合理性。弹簧振子小球质量m越大，k 越小，相同位移下加速度大小&=也就越小，运动时间就越长，因而周期T就越大。m【解析】【分析】（1）画出该弹簧振子的尸一 图 像，在F x 图中，图线与x 轴围成的面积对应弹力做的功。由能量守恒定律，列出等式求解表达式。（2）做出电容器电压u随电荷量q 变化的关系图线，图线下的面积表示电荷量为q时电容器储存的电场能。从单位看其合理性，从决定因素上看其合理性。试题分析部分1、试卷总体分布分析总 分:100分分值
40、分布客观题（占比）28.0(28.0%)主观题（占比）72.0(72.0%)题量分布客观题（占比）14(70.0%)主观题（占比）6(30.0%)2、试卷题量分布分析大题题型题目量（占比）分 值（占比）实验题2(10.0%)17.0(17.0%)解答题4(20.0%)55.0(55.0%)单选题14(70.0%)28.0(28.0%)3、试卷难度结构分析序号难易度占比1普通(65.0%)2容易(25.0%)3困难(10.0%)4、试卷知识点分析序号知识点（认知水平）分 值（占比）对应题号1光的偏振2.0(2.0%)62交流电的最大值与有效值2.0(2.0%)73电磁场与电磁波2.0(2.0%)
41、134电磁振荡10.0(10.0%)205测定玻璃的折射率2.0(2.0%)126简谐运动12.0(12.0%)5,207磁场和电场的复合15.0(15.0%)188电功率和电功2.0(2.0%)89电能的输送15.0(15.0%)1910波的干涉和衍射2.0(2.0%)411光的衍射2.0(2.0%)612光的全反射4.0(4.0%)3,1113探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度5.0(5.0%)1514用双缝干涉测光波的波长12.0(12.0%)1615变压器原理2.0(2.0%)916法拉第电磁感应定律2.0(2.0%)117电磁波的发射2.0(2.0%)1418光的折射4.0(4.0%)3,1119传感器2.0(2.0%)220横波的图象2.0(2.0%)1021交变电流的产生及规律15.0(15.0%)17