吉林省蛟河市第一中学校2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

吉林省蛟河市第一中学校2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

‎2020－2020学年第二学期期中考试 ‎ 高二物理 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名和准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2．将答案填在相应的答题卡内，在试题卷上作答无效。‎ ‎3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，1～6题为单项选择题；7～10题为多项选择题。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不答的得0分。‎ ‎1.关于传感器的应用，下列说法中正确的是(  )‎ A. 电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B. 测温仪中测温元件可以是热敏电阻 C. 用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，所用的测力装置是力传感器 D. 火灾报警器中光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 跟温度有关的传感器一般都是利用热敏电阻做成的，电饭锅做饭跟温度有关，所以敏感元件是热敏电阻，A错误。测温仪中的测温元件跟温度有关，所以为热敏电阻，B正确。力传感器跟力有关，所以C正确。火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D正确。‎ ‎2.如图，一水平弹簧振子，O为平衡位置，振子在B、C之间做简谐运动，设向右为正方向，则振子 A. 由C向O运动时，位移为正值，速度为正值，加速度为正值 B. 由O向B 运动时，位移为正值，速度为正值，加速度为负值 C. 由B向O运动时，位移为负值，速度为正值，加速度为负值 D. 由O向C运动时，位移为负值，速度为负值，加速度为负值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：简谐运动的位移是振子偏离平衡位置的位移，起点是平衡位置．加速度方向与位移方向总是相反．根据这两个知识进行分析．‎ 由C向O运动时，小球在平衡位置O的左侧，所以位移向左，为负值，速度为正值，加速度方向与位移方向总是相反，则加速度为正值，故A错误；由O向B运动时，小球在平衡位置O的右侧，所以位移向右，为正值，速度为正值，加速度方向与位移方向总是相反，则加速度为负值，故B正确；由B 向O运动时，小球在平衡位置O的右侧，所以位移向右，为正值，速度为负值，加速度方向与位移方向总是相反，则加速度为负值，故C错误；由O向C运动时，小球在平衡位置O的左侧，所以位移向左，为负值，速度为负值，加速度方向与位移方向总是相反，则加速度为正值，故D错误．‎ ‎3.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为。则下列说法不正确的是 A. 输电线上的电流 B. 输电线上的电流 C. 输电线电阻上的功率损失 D. 输电线电阻上的电压损失 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据输出功率P=UI，得出输出电流，从而得出输出电压，根据求出损耗的功率，根据能量守恒求出用户得到的功率．‎ 根据得，输电线上的电流，A正确；当U是导线上损失的电压，可以用电流得出输电线上的电流，然而本题中U为输电电压，B错误；输电线上损耗的功率，C正确；损失的电压，故D正确．‎ ‎4.在下列四种情况中，声波在空气中传播，能够使声波发生明显衍射的情况是( )‎ A. 声源频率为330 Hz，声速为340 m/s，障碍物尺寸为60 m×60 m B. 声源频率为330 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为60 m×60 m C. 声源频率为300 Hz，声速为340 m/s，障碍物尺寸为1 m×1 m D. 声源频率为300 Hz，声速为1 500 m/s，障碍物尺寸为100 m×100 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由公式，波长比障碍物小得多，不产生明显衍射，故A错误；‎ B项：由公式，波长比障碍物小得多，不产生明显衍射，故B错误；‎ C项：由公式，波长与障碍物尺寸大且相差不多，所以能发生明显衍射，故C正确；‎ D项：由公式，波长比障碍物小得多，不产生明显衍射，故D错误。‎ ‎5.关于波的干涉，下列说法正确的是( )‎ A. 振动加强的质点，位移始终最大 B. 振动加强的质点，两列波引起的分位移，总是方向相同的 C. 加强点振动，能量始终最小 D. 加强点和减弱点的位置在传播中是随时相互交换的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：两列波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，质点P的振动加强，振幅增大，但P点仍振动，位移仍在周期性变化，故A错误；‎ B、D项：两列波相叠加时，振动方向相同的为振动加强区域，振动方向相反的为减弱区域，振动加强区域始终振动加强，振动减弱区域始终减弱，它们是相互交替出现，不会随时相互交换，故B正确、D错误；‎ C项：两列波相叠加时，加强点的振动，能量始终最大，故C错误。‎ ‎6.以下实验或现象的原理与光学镜头上的增透膜的工作原理相同的是( )‎ A. 图甲中，弯曲的水流可以导光 B. 图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体影像 C. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色 D. 图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】增透膜的工作原理是利用光的干涉原理 A项：图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故A错误；‎ B项：图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故 B错误；‎ C项：图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故C正确；‎ D项：图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，故D错误。‎ ‎7.理想变压器原线圈接入如图甲所示的交流电压，如图乙，原副线圈匝数比为4∶1，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻，则下述结论正确的是( )‎ A. 副线圈中电压表的读数为55V B. 副线圈中输出交流电的周期为0.08 s C. 原线圈中电流表的读数为0.5 A D. 原线圈中的输入功率为110 W ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由图象可知，原线圈的电压最大值为，所以原线圈的电压的有效值为，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，即为电压表的读数，故A错误；‎ B项：变压器不会改变电流的周期，由图象可知周期为0.02s，所以副线圈中输出交流电的周期为0.02s，故B错误；‎ C项：副线圈的电流为，根据电流与匝数成反比可得，原线圈的电流大小为，故C正确；‎ D项：变压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的功率为，所以原线圈中的输入功率也为110W，故D正确。‎ ‎8.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时波的图象如图所示，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.2 s和0.8 s回到平衡位置，则该简谐横波( )‎ A. 沿x轴正方向传播，波速为2 m/s B. 沿x轴负方向传播，波速为2 m/s C. 当t＝1.6 s时，B回到平衡位置 D. 当t＝3.2 s时，A回到平衡位置 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：根据分析可知，A点先回到图示位置，说明A正向上振动，B正向下振动，则根据波形的平移法可知沿x轴负方向传播，根据图象可知，波长，，波速，故A错误，B正确；‎ C项：由题可知B经过0.8s回到平衡位置，由振动的对称性可知，时，B质点不在平衡位置，故C错误。‎ D项：由题可知A经过0.2s回到平衡位置，再经过，质点A在平衡位置，故D正确。‎ ‎9.如图所示，ABC是一个用折射率n＞的通明介质做成的棱镜，其截面为∠A＝30°的直角三角形，现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的BC面上，则该光束( )‎ A. 能从AB面射出 B. 能从BC面射出 C. 进入棱镜后速度不变 D. 进入棱镜后波长变短 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：设棱镜临界角为C，则，得光速射入三棱镜后，在AC界面上的入射角 i=45°＞C，故发生了全反射，反射角 r=i=，所以光束垂直于AB面射出，故A正确，B错误；‎ C、D项：由公式可知，光束进入棱镜后速度变小，频率不变，由公式知波长变短，故C错误，D正确。‎ ‎10.如图所示，一个100匝的矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中，磁场只分布在bc的左侧，线圈以bc为轴旋转，转动的角速度为，图中ad边正垂直于纸面向外转动，电路中接入一个启辉电压为50V的氖泡，已知角速度，线圈的两条边，，磁感应强度，则下列说法正确的是 A. 该线圈产生交流电的有效值为50V B. 该线圈产生交流电的有效值为 C. 1s内氖泡闪光的时间为 D. 1s内氖泡闪光100次 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈产生感应电动势的最大值为Em=nBSω=50V，由于磁场有边界，线圈只有半个周期在磁场中，则，得交流电压的有效值U=25V，所以A错误，B正确；线圈产生感应电动势的最大值为Em=50V，而启辉电压为50V的氖泡，当交流电压大于等于50V时，氖泡即可发光，根据交流电压瞬时表达式e=50sinωt，由此可知，一个周期内，氖泡发光时间为四分之一周期，那么1s内氖泡闪光的时间为0.25s，故C正确；由于角速度ω=100πrad/s，因此周期T=0.02s，而在一个周期内，氖泡发光次数为2次，那么1s内氖泡闪光100次，故D正确；故选BCD。‎ ‎【点睛】本题考查交流电的产生、掌握求解交流电的最大值，有效值，并知道交流电压的瞬时值表达式，理解氖泡发光的电压是交流电压的最大值，还是有效值。‎ 二、实验题：本题共2小题，共18分。把答案填在答题卡上的相应位置。‎ ‎11.某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．电路如图所示，图中仪器还不完整，请完成以下问题：‎ ‎（1）图中的甲还需要放入的元件是_；‎ A. 二极管                                                                B. 光敏电阻 C. NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）           D. PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）‎ ‎（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往___移动一点．‎ ‎【答案】 (1). C (2). 右 ‎【解析】‎ ‎（1）根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以为是绿灯；温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下．所以图中的甲还需要放入的元件是NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）故选：C ‎（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点，则是在热敏电阻的电阻值比较小的时候才报警说明电路中的总电阻值比较大．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器，使滑动变阻器的电阻值小一些，则需要将滑动头往 右移动一些 ‎12.（1）物理课外小组研究“用单摆测重力加速度”实验，他们依照教材实验直接测量的物理量应为_______、_______、_______、_______，其公式为_______。‎ ‎（2）他们测出不同的摆长（l）所对应的周期（T），在进行数据处理时：‎ ‎①如果甲同学以摆长（l）为横坐标、周期（T）的平方为纵坐标作出了T2－l图象，若他测得的图象的斜率为k，则测得的重力加速度g＝_______。若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图象法求得的重力加速度_______（填“偏小”“偏大”或“准确”）。‎ ‎②乙同学根据公式：T＝2π得g＝‎ ‎，并计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，则他测得的重力加速度_______（填“偏小”“偏大”或“准确”）。‎ ‎【答案】 (1). 摆线长l (2). 摆球直径d (3). 完成全振动的次数n (4). 完成n次全振动所用时间t (5). (6). (7). 准确 (8). 偏小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 应用单摆测重力加速度实验，单摆的周期：，单摆摆长：，单摆周期：，所以 需要测出：摆线的长度l、摆球的直径d、摆球完成n次全振动所用时间t ‎(2) 如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的平方为纵坐标作出了T2-l图象，若他测得的图象的斜率为k，则，由公式，可知测得的重力加速度，若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，将摆线的长误为摆长，由公式可知，与摆长无关，所以测量值准确 乙同学根据公式：得 ，并计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，将摆线的长误为摆长，即摆长L的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小。‎ 三、论述、计算题：解答应写出必要的文字说明和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位，共42分。把答案填在答题卡上的相应位置。‎ ‎13.如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象，虚线是0.2 s后它的波形图象，则这列波可能的波速为多大？‎ ‎【答案】v右＝20n＋5(m/s)或v左＝20n＋15(m/s)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①若波沿x轴正方向传播，则根据时间t内传播距离得x右＝nλ＋λ＝4n＋1(m)，‎ 故有：v右＝＝＝20n＋5(m/s)。‎ ‎②若波沿x轴负方向传播，则时间t内传播的距离为x左＝nλ＋λ＝4n＋3(m)，‎ 故有：v左＝＝＝20n＋15(m/s)。‎ ‎14.如图所示是一透明的圆柱体的横截面，半径R＝4 cm，折射率n＝。真空中一束光线沿直线从D点射入透明体，折射光线恰好通过B点。入射点D与AB间的距离d＝2cm，真空中光速c＝3.0×108 m/s。求：‎ ‎（1）光在透明体中的传播速度v。‎ ‎（2）光线射入圆柱体时的入射角i。‎ ‎【答案】（1）v＝173×108 m/s（2）i＝‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）光在透明体中的传播速度：v＝＝m/s＝1.73×108 m/s。‎ ‎（2）光线PC经折射后经过B点后光路图如图所示。‎ 由折射定律得：n＝，‎ 又由几何关系得：α＝2r，‎ sinα＝，‎ 代入解得：i＝60°。‎ ‎15.某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V。‎ ‎(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；‎ ‎(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V　40 W”的电灯多少盏？‎ ‎【答案】(1)1∶10；　240∶11；　(2)900盏；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流I2，输电电压为U2，由题意可知：P损=I22r；‎ 所以有：‎ 而 根据电流与匝数成反比，则有： ‎ U3=U2﹣I2R线=（500×10﹣40×10）V=4600 V 根据电压与匝数成正比，则：‎ ‎（2）据降压变压器输入功率等于输出功率有：P3=P4=200﹣16=184 kW；‎ 灯可以消耗的功率是：P灯=104kW；‎ 所以还可装灯的盏数为： 盏；‎