【物理】北京市和平街第一中学2019-2020学年高二下学期5月期中考试试题（解析版）

【物理】北京市和平街第一中学2019-2020学年高二下学期5月期中考试试题（解析版）

北京市和平街第一中学 2019-2020 学年高二（下）5 月 期中物理试题 一、本题共 8 小题。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的 小题有多个选项是正确的。 1.下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（　　） A. 电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象 B. 波源停止振动，机械波立即停止传播，电磁波能继续传播 C. 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速保持不变 D. 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】A． 干涉、衍射和多普勒效应现象是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干 涉、衍射和多普勒效应现象，故 A 正确； B． 如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波仍将继续传播，故 B 错误； CD． 机械波从一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，但频率不变，频率由波源 决定，根据 可知，波长改变，故 CD 错误。 故选 A。 2.如图所示的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生正弦式交变电流。下列说法正确的是 （　　） A. 线圈此时的位置称为“中性面”，处于中性面的线圈磁通量最大，磁通量的变化率为零 B. 与线圈此时的位置垂直的平面称为“中性面”，处于中性面时线圈中的磁通量最大，磁通 量的变化率为零 C. 线圈此时电流为零，线圈每经过此位置，感应电流的方向就改变，因此线圈每转动一周， 电流方向都会变化两次 D. 线圈此时电流最大，线圈每经过此位置，感应电流都最大，因此线圈每转动一周， 电流 v λν= 出现两次最大值 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 线圈此时的位置平面与磁场平行，磁通量最小为零，故 A 错误； B． 与线圈此时的位置垂直的平面称为“中性面”，处于中性面时线圈中的磁通量最大，磁 通量的变化率为零，故 B 正确； CD．线圈此时磁通量为零，感应电动势最大，感应电流最大，因此线圈每转动一周， 电流 出现两次最大值，故 D 正确，C 错误。 故选 BD。 3.关于机械波的波长的下列说法中，正确的是（　　） A. 在波的传播方向上，相邻的、位移相同的两个质点间的距离等于波长 B. 在波的传播方向上，相邻的、运动状态始终相同的两个质点间的距离等于波长 C. 在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 D. 在一个周期内介质 质点所走过的路程等于波长 【答案】BC 【解析】 【详解】AB． 波的传播方向上，在波的传播方向上，相邻的、运动状态始终相同的两个质 点间的距离等于波长，在波的传播方向上，某时刻两个相邻的位移相同的质点间的距离不一 定等于波长，故 A 错误，B 正确。 CD． 在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，而走过的路程不是波长，故 C 正 确，D 错误。 故选 BC。 4.不可伸长的细线下端悬挂一个小球，让细线从偏离竖直一个角度从静止释放，小球在竖直 平面内振动，则（　　） A. 当小球达到最高位置时，速度最大，势能最小，绳上的拉力最大 B. 当小球达到最高位置时，速度最小，势能最大，绳上的拉力最小 C. 小球离开最低位置，使小球回复到最低位置的力，是重力沿圆弧切线的分力 D. 小球离开最低位置，使小球回复到最低位置的力，是细线拉力、重力的合力 【答案】BC 的 【解析】 【详解】AB． 在单摆振动过程中，当摆球到达最高点时，速度为 0，即最小；因为是最高 点所以重力势能最大，即势能最大；设绳子偏离竖直方向的角度为 θ，如图： 根据牛顿第二定律： 得 θ 越小，v 越大则绳子拉力越大，而此时最高点，θ 最大，v 最小，故绳子拉力最小，故 A 错误 B 正确； CD． 单摆做简谐运动的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，或者说是合力沿着运动 轨迹切向的分力；而合力的径向分量提供向心力；故 C 正确 D 错误。 故选 BC。 5.一简谐机械横波沿 x 轴正方向传播，波长为 λ，周期为 T。t=0 时刻的波形如图甲所示， a、b、c 是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 甲图 t=0 时质点 a 的加速度比质点 b 的大 B. 甲图在 时间里质点 c 沿 x 轴运动到 b C. 乙图可以表示质点 c 的振动，结合甲图可求出波速 D. 图乙可以表示质点 b 的振动，结合甲图可求出波速 2 cos vT mg m l θ− = 2 cos vT mg m l θ= + 2 T 【答案】AD 【解析】 【详解】A． 甲图 t=0 时质点 a 位移最大，回复力最大，则加速度最大，而 b 的位移为 零，回复力为零，加速度为零，故 A 正确； B．质点并不随波传播，而是在平衡位置附近振动，故 B 错误； C．根据平移法可知，质点 c 振动方向向上，故乙图不是质点 c 的振动，故 C 错误； D． 根据平移法可知，质点 b 振动方向向下，图乙可以表示质点 b 的振动，根据图像可得 波长和周期，故可求波速，故 D 正确。 故选 AD。 6.如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有可变电阻 R。原线圈中的 电流为 I1，输入功率为 P1，副线圈中的电流为 I2，输出功率为 P2。当可变电阻的滑片向下 移动时（　　） A. I2 增大，P2 增大 B. I2 增大，P2 减小 C. I1 减小，P1 增大 D. I1 减小，P1 减小 【答案】A 【解析】 【详解】由于原线圈的输入电压不变，变压器的匝数比也不变，所以副线圈的输出电压不变， 当可变电阻的滑片向下移动时，电阻 R 减小，副线圈的电流 I2 增大，所以原线圈的电流 I1 也要增大，由于副线圈的电压不变，根据 P= 可得，当电阻减小时，输出的功率 P2 将增大，所以原线圈的输入的功率 P1 也将增大，故 A 正确，BCD 错误。。 故选 A。 【点睛】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决 定的，电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可。电路的动 态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电 2U R 路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。 7.在 LC 回路中，电容器两端的电压 u 随时间 t 变化的关系如图所示，则（　　） A. 在时刻 t1，电路中的电流最小，电容器开始放电 B. 在时刻 t2，电路中的磁场能最大，线圈上的自感电动势为零 C. 从时刻 t2 至 t3，电容器的电荷量、板间电场能不断减小 D. 从时刻 t3 至 t4，电路中的电流、线圈磁场能不断减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A． t1 时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，故 A 错误； B． 在 t2 时电路中电容器两端的电压最大，两极板之间的电场强度最大，故电场能最大， 根据能量守恒可知此时磁场能量最小，电流为零，故 B 错误； C． 从 t2 至 t3，电容器两端的电压逐渐减小，根据 Q=CU 可知电容器带的电荷量不断减小， 电场能减小，故 C 正确； D． 从时刻 t3 至 t4，电容器两端电压逐渐增大，根据 Q=CU 可知电容器带的电荷量不断 增大，电路中的电流、线圈磁场能不断减小，故 D 正确。 故选 CD。 8.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线 圈 B、电流计及电键按如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下。那么闭合开关后，下列说法中正确的是（　　） A. 将线圈 A 迅速插入线圈 B 的过程中，电流计指针会向左偏转 B. 将线圈 A 缓慢插入线圈 B 后稳定的过程中，电流计指针一直向右偏 C. 将线圈 A 插入线圈 B 且稳定后，变阻器滑片匀速向左滑动时，电流计指针向左偏转 D. 将线圈 A 插入线圈 B 且稳定后，变阻器滑片加速向左滑动时，电流计指针向左偏转 【答案】CD 【解析】 【详解】闭合开关，穿过线圈 B 的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏； A． 将线圈 A 迅速插入线圈 B 的过程中，穿过线圈 B 的磁通量增大，则灵敏电流计指针 将向右偏转，故 A 错误； B． 将线圈 A 缓慢插入线圈 B 后稳定的过程中，穿过线圈 B 的磁通量不变，则灵敏电流 表的指针不偏转，故 B 错误； CD． 将线圈 A 插入线圈 B 稳定后，将变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻 值变大，A 线圈电流变小，穿过 B 线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将 左偏转，故 CD 正确。 故选 CD。 二、本题共 1 小题。 9.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (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 左右的细线 B.长度为 30cm 左右的细线 C.直径为 1.8cm 的塑料球 D.直径为 1.8cm 的铁球 (2)若测量出单摆摆长为 l，用秒表记录下单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。重力加速度 的表达式 g=__________（用直接测量量表示）。 (3)实验数据的处理，小明经历了以下两个研究步骤。 a.他想用图像法处理实验数据。通过改变摆长，测出多组摆长 l 和对应的周期 T，作如图 乙的 T2-l 图像，已知此图线的斜率为 k，则重力加速度 g=_____________。 b.小明手上只有总长 15cm 的毫米刻度尺，不能进行 a 步骤中图乙的数据图像，在不增加 所使用的仪器的前提下，请你在 a 步骤基础上帮小明设计一种数据处理方案________。 【答案】 (1). AD (2). (3). 见解析 【解析】 【详解】(1)[1] 组装单摆时，应选择长度为 1m 左右的细线，为了减小空气阻力的影响，故 选直径为 1．8cm 的铁球，故 AD 正确，BC 错误。 故选 AD。 (2)[2] 单摆完成 n 次全振动所用的时间 t，周期 ，根据 解得： (3)[3]根据 可得 故斜率 ，所以 [4]可以在细线上的 A 点做一个标记，使得悬点到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程，保持 标记以下的长度为 l 不变，通过改变悬点和 A 点间的距离改变摆长，实验中分别测量悬点和 A 间长度分别为 l1 和 l2 时，周期为 T1、T2，则可计算重力加速度，有 ， 2 2 2 4n l t π 24 k π tT n = 2 lT g π= 2 2 2 2 2 4 4l n lg T t π π= = 2 lT g π= 2 2 4T lg π= 24k g π= 24g k π= 1 1 2 l lT g π += 2 2 2 l lT g π += 联立解得 三、本题包括 6 小题。 10.N 匝矩形线圈以角速度 ω 在匀强磁场中做匀速转动，其中磁感应强度为 B，线圈面积为 S，从线圈中的磁通量最大开始，转动 180°角到磁通量再次最大的过程中，计算感应电动势 的最大值、有效值和平均值。 【答案】NBSω； ； 【解析】 【详解】线圈产生的感应电动势的最大值为 Em=NBSω 有效值 线圈从中性面开始转动 180°的过程中，磁通量的变化量为 △Φ=2BS 所用时间 ： 根据法拉第电磁感应定律得平均电动势为 11.中国已投产运行的 1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙 两地原来用 U1=100kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为 P1 =140kW。在保持输送电 功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用 U2=1000kV 特高压输电。推导：在特高压条件 下输电，输电线上损耗的电功率 P2 的表达式（用 U1、U2、P1 表示）， 并根据题中实际条 件，计算其数值。 【答案】 ； 。 为 2 1 2 2 2 1 2 4 ( )l lg T T π −= − 2 2 NBSω 2 NBSωπ m 2 22 E NBSE ω= = 2 Tt π ω∆ = = 2 2BSE N N NBSt ωπ π ω ∆Φ= = =∆ 2 1 1 2 2 PU U 1.4kW 【解析】 【详解】设输送功率为 P，则超高压输送电流 损失功率 采用特高压输电 ， 联立解得 计算得 12.如图所示，一个匝数 n 的圆形线圈，半径 r1、电阻为 R。在线圈中存在半径 r2（r2

查看更多