四川省邻水实验学校2018-2019学年高二下学期期中考试物理试卷

四川省邻水实验学校2018-2019学年高二下学期期中考试物理试卷

邻水实验学校2019年上学期高2017级中期考试 物 理 ‎（全卷满分：100分 考试时间：90分钟）‎ 注意事项：1.本试卷分为Ⅰ卷（选择题）和Ⅱ卷（非选择题）两部分 ‎ 2.非选择题答案写在答题卷相应位置，不得另加添卷纸 第Ⅰ卷（选择题，共47分）‎ 一、单项选择题（本题包括9个小题，每小题3分，共27分，每小题只有一项符合题意。）‎ ‎1.关于电磁波，下列说法错误的是（ ）‎ A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 ‎2.图中能产生感应电流的是(　　)‎ ‎3.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则 （ ）]‎ A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带正电 C.若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带负电 D.若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由b向a ‎4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是( )‎ A．波速为0.40 m/s B．波长为0.08 m C．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波峰 D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷 ‎5、如图所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈．a、b为线圈L的左右两端点，刚开始开关S是闭合的，三个灯泡的亮度相同．将开关S断开后，下列说法正确的是(　　) ‎ A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭 B．a点电势低于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭 C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭 D．a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭 ‎6、如图甲所示，在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示，那么（ ）‎ A．在t＝0.2 s时，线圈中的感应电流改变方向 B．在t＝0.4 s时，线圈中的感应电动势为零 C．线圈转过60°时的感应电流为π A D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W ‎7、一列简谐横波沿x轴正向传播，波源的平衡位置坐标为x0=0。M、N是传播方向上两质点，横坐标分别为x1=2m、x2=8m。t=0时波源开始振动，t=0.5s 时质点M开始振动，M点的振动图像如图所示。则下列说法正确的是：( )‎ A．波源开始振动的方向沿y轴的正方向 B．t=1.5s时质点N开始振动 C．从t=0 时刻到N点第一次达到波峰时，波源处质点所经过的路程为22cm D．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多 ‎8.如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2‎ ‎．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则（　　）‎ A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tV B. 若开关S闭合，电流表示数将增大 C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮 D. 灯泡L1的额定功率为2W ‎9.一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时波形图如图中实线所示，波刚好传到c点；t=0.4s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点。a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法正确的是（ ）‎ A.这列简谐横波遇到频率为2Hz的另一列简谐横波时会发生干涉现象 B. t=0.2s时质点b和质点c的位移相等 C.质点d在0.1～0.4s时间内通过的路程为40cm D.时质点a运动到波峰位置 二、多项选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎10.关于振动和波的知识下列说法正确的是（ ）‎ A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同 B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率 C．向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流速度，这种方法俗称“彩超”‎ D.两列相干波发生干涉现象时，两波源连线的中垂线上的质点均为振动加强点 ‎11.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则( )‎ A．甲乙两波的起振方向相反 B．甲乙两波的频率之比为3:2‎ C．再经过3 s，平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下 D．再经过3 s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 ‎12.如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则（ ）‎ A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大 B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率增大 C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大 D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大 ‎13.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的 直径。如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率（k<0），则:‎ A．圆环中产生逆时针方向的感应电流 B．圆环具有扩张的趋势 ‎ C．图中a、b两点之间的电势差 ‎ D．圆环中感应电流的大小为krS/2ρ ‎14. 如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L，电阻均为R，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则( )‎ A．两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力 B．系统匀速运动的速度大小 C．两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热 D．导线框abcd通过磁场的时间 第Ⅱ卷（非选择题，共53分）‎ 三、实验题（本题包括2小题，共16分。）‎ ‎15.在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线 连接成如图所示的实验电路 （1） 将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕 行方向___________（填“相同”或“相反”）。‎ ‎（2）（多选）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是( )‎ ‎（A）抽出线圈A （B）插入软铁棒 ‎（C）使变阻器滑片P左移 （D）断开开关 ‎ ‎16.在“利用单摆测重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测量出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2 -l图象，就可求出当地的重力加速度，理论上T2 -l图象是一条过坐标原点的直线。某同学在实验中，用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离l0，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出T2-l图象，如图所示．‎ ‎（1）造成图象不过坐标原点的原因可能是( )‎ A.将l0记为摆长l B.摆球的振幅过小 ‎ C.将（l0+d）计为摆长l D.摆球质量过大 ‎（2）由图像求出重力加速度g=______m/s2（取）‎ ‎（3）实验结果与真实情况相比，将________．(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)‎ ‎（4）根据图象可以推得小球的直径是__________cm；‎ 四、计算题（本题共4小题，共37分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎17.（7分）一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时波恰好传播到Q点，已知这列波在P处出现两次波峰的最短时间间隔是0.4 s，求：‎ ‎（1）这列波的波速是多少？‎ ‎（2）经过多少时间质点R处于波峰位置？‎ ‎18.(8分) 如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比n1∶n2＝3∶1，原线圈电路中接有量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表和可变电阻R以及若干“6V6W”的相同灯泡，输入端交变电压u的图象如图乙所示．导线电阻不计．‎ ‎(1)求图甲中电压表的读数；‎ ‎(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；‎ ‎(3)为满足第(2)问中的要求，计算可变电阻R应调到的电阻值 ‎19.（10分）平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：‎ ‎(1)P、Q间的距离；‎ ‎(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。‎ ‎20.（12分）如图甲，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L＝0.5 m，底端连接电阻R＝2 Ω，导轨平面倾角θ＝30°，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B＝1T．质量m＝40 g、电阻r＝0.5Ω的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1＝2 s通过距离x＝1.5 m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0＝0.8 V，电流表示数I0＝0.6 A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0＝0.5 Ω，g取10 m/s2.求：‎ ‎(1)细线对金属棒拉力的功率P多大？‎ ‎(2)金属棒从静止开始运动的t1＝2 s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？‎ ‎(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d＝1 m．若磁场按照图乙规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？‎ 四川省邻水实验学校 ‎2019年上学期高2017级中期考试物理参考答案 ‎1.D 2B 3A 4.A 5.D 6.D 7.C 8.C ‎ ‎9.BC 10.ABD 11.AD 12.BC 13.BC ‎14、(1）相反； （2）B C； ‎ ‎15、（1）A （2）9.87 (3) 相同 (4) 2‎ ‎16、解：（1） ‎ ‎ ‎ （2） R第一次出现波峰时间 故质点R处于波峰位置时间 ‎17、解：(1)根据图象可得原线圈电压的 最大值为 U1m＝27V （1分）‎ 有效值为 U1＝＝27V （1分）‎ 根据 ＝ （2分）‎ 解得 （1分）‎ 即电压表读数为9V．‎ ‎(2)设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2，为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流I1＝3A （1分）‎ 根据 U1I1＝U2I2 （2分）‎ 解得 （1分）‎ 正常发光时每个灯泡中的电流 ID＝＝1A （1分）‎ 允许接入的个数 n＝＝9． （1分）‎ ‎(3)电阻R两端电压 UR＝U2－UD＝3V （1分）‎ 电阻阻值为 R＝＝ Ω． （1分）‎ ‎18、解：(1)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足 OP＝λ＝35 cm 解得λ＝28 cm①‎ 波速为v＝＝28 m/s②‎ 在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为s＝vt＝140 m③‎ 由题意有s＝PQ＋④‎ 解得PQ＝133 cm⑤‎ ‎(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t1＝t＋T＝6T＋⑥‎ 波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A。‎ 故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm⑦‎ ‎19、解析　(1)由右手定则可知此时ab中电流方向由a流向b.‎ ‎(2)开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有Fmax＝m1gsin θ①‎ 设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有 E＝BLv②‎ 设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有 I＝③‎ 设ab所受安培力为F安，有 F安＝ILB④‎ 此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安＝m1gsinθ＋Fmax⑤‎ 综合①②③④⑤式，代入数据解得 v＝5 m/s⑥‎ ‎(3)设cd棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒有 m2gxsin θ＝Q总＋m2v2⑦‎ 又Q＝Q总⑧‎ 解得Q＝1.3 J⑨‎