北京市和平街第一中学2019-2020学年高二下学期5月期中考试物理试题

北京市和平街第一中学2019-2020学年高二下学期5月期中考试物理试题

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 ‎【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 ‎【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). (4). 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 ‎，‎ 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】；。‎ ‎【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

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