辽宁省抚顺市第十中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题

辽宁省抚顺市第十中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题

抚顺十中2018--2019学年度（下）期中考试高（二）物理试题 一、选择题 ‎1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B. 简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移总是相同 C. 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D. 相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 对于横波、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向，而纵波质点振动的方向与波传播的方向在同一直线上，故A错误；简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动情况总是相反，位移的大小总是相等，故B错误；波传播的是能量形式，而任一振动质点都不随波向前移动，故C错误；根据波的周期性可知，简谐波的周期和每个质点振动周期相同，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎2.如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(　　)‎ A. 时间内线框中感应电流方向顺时针方向 B. 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C. 时间内线框受安培力的合力向左 D. 时间内线框受安培力的合力向右，时间内线框受安培力的合力向左 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 时间内，电流i在减小，闭合线框内的磁通量必然在减小，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向，而且时间内线框受安培力的合力应向左；同理，可以判断在时间内，电流i在反向增大，闭合线框内的磁通量必然增大，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向，故A对B错；而且时间内线框受安培力的合力应向右，C、D错误．‎ 故选A 考点：安培定则和楞次定律的应用 点评：解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系，运用楞次定律判断感应电流的方向，以及运用左手定则判断安培力的方向．‎ ‎3.一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）‎ A. 用电流表测该电流，其示数A B. 该交流电流的频率为0.01 Hz C. 该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为160W D. 该交流电流瞬时值表达式为i＝4sin100πt (A)‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.从图象可以看出，交变电流的最大值为A，有效值为：，交流电表测量的是有效值，故A错误；‎ B.从图象可以看出，交变电流的周期为0.01s，故频率为100Hz，故B错误；‎ C.电流有效值为4A，该交变电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为：‎ P=I2R=42×10=160W 故C正确； D.从图象可以看出，交变电流的最大值为A，周期为0.01s，角频率 故瞬时值为：‎ i=Imsinωt=sin200πt(A)‎ 故D错误；‎ ‎4.如图所示为一交变电流的图象，其中电流为正时图像为正弦交流电的一部分，则该交变电流的有效值为（ ）‎ A. I＝I0‎ B. I＝I0‎ C. I＝‎ D. I＝‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由交流电有效值的定义可知：‎ 解得：‎ ‎；‎ A. I＝I0，与结论不相符，选项A错误；‎ B. I＝I0，与结论相符，选项B正确；‎ C. I＝，与结论不相符，选项C错误；‎ D. I＝，与结论不相符，选项D错误。‎ ‎5.如图所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，现将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小．‎ 解：当闭合电键，因为线圈阻碍作用，所以电流i1会慢慢增大，灯泡这一支路立即就有电流．当电键断开，灯泡这一支路电流立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过灯泡的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且灯泡和L构成回路，通过灯泡的电流也流过L，‎ 所以i2变成反向，且逐渐减小．因i1＞i2，故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小．‎ ‎6.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则（ ）‎ A. 用户端的电压为I1U1/I2‎ B. 输电线上的电压降为U C. 理想变压器的输入功率为I12r D. 输电线路上损失的电功率为I1U ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U 2，则U1I1=U2I2，得：．故A正确；输电线上损失的电压为U-U1，故B错误；理想变压器的输入功率为U1I1．故C错误；等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：I12r．故D错误；故选A．‎ ‎7.图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当线框进入磁场时，切割的有效长度为半圆的半径不变，由E=BL2ω知，感应电动势不变，感应电流大小不变；由右手定则可知，电流为逆时针，故为正值；当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流；当线框穿出磁场时，线圈切割磁感线的有效长度仍为半圆的半径不变，则感应电动势不变，感应电流大小不变；由右手定则可知，电流为顺时针，故为负值。‎ A.该图与结论相符，选项A正确；‎ B.该图与结论不相符，选项B错误；‎ C.该图与结论不相符，选项C错误；‎ D.该图与结论不相符，选项D错误；‎ ‎8.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为B。现将质量为m的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为v。下列说法错误的是( )‎ A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动 B. 当导体棒速度达到时加速度为 C. 导体棒的a端电势比b端电势高 D. 导体棒达到稳定状态后，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度 ‎，‎ 由此可知，速度增大、加速度减小，所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动，故A正确，不符合题意；‎ B.根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度 ‎，‎ 当速度为v′=v时加速度为零，即 当导体棒速度达到时，加速度 故B正确，不符合题意；‎ C.根据右手定则可得金属棒中的电流方向a→b，由于金属棒为电源，所以b端电势高，故C错误，符合题意；‎ D.导体棒达到稳定状态后，根据能量守恒定律可得，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功，故D正确，不符合题意。‎ ‎9.下列关于传感器说法中正确的是（ 　）‎ A. 热敏电阻是由金属制成，对温度感知灵敏 B. 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号 C. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断 D. 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 热敏电阻是由半导体材料制成的，对温度感知灵敏，选项A错误；‎ B. 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号，选项B正确；‎ C. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断，选项C正确；‎ D. 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，选项D正确。‎ ‎10.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A. 质点振动的频率为4 Hz B. 在10 s内质点经过的路程是20 cm C. 第5 s末，质点的速度为零，加速度最大 D. t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是cm ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题图可知，质点振动的周期为T＝4 s，故频率f＝＝0.25 Hz，选项A错误；‎ B．在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是2.5×4 A＝20 cm，选项B正确；‎ C．第5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，选项C正确；‎ D．由题图可得振动方程是x＝2sin (t) cm，将t＝1.5 s和t＝4.5 s代入振动方程得x＝cm，选项D正确.‎ ‎11.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示。则 ‎ A. 这列波的波速是25m/s B. 这列波沿x轴负方向传播 C. 质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m D. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为0.8Hz ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】由图甲读出该波波长为 λ=20m，由振动图象乙读出该波的周期为T=0.8s，则波速为，故A正确。由振动图象乙知t=0时刻质点A向上振动，则根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播。故B正确；质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期T=0.8s，则△t=1s=1T=1.25T，若质点A的起点在平衡位置或最大位移处，在1s内的路程应为 S=1.25×4A=5×8cm=40cm=0.4m。若质点A的起点不在平衡位置或最大位移处，在1s内的路程就不是0.4m，故C错误。该波的频率为f=1/T=1.25Hz．根据发生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相同，知若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz．故D错误。‎ ‎12.如图所示，面积为0.02 m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100 rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R＝50 Ω，电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时.下列说法正确的是(　　)‎ A. 线圈中感应电动势的表达式为e＝100cos (100t) V B. P上移时，电流表示数减小 C. t＝0时，电压表示数为100V D. 当原、副线圈匝数比为2∶1时，电阻R上消耗的功率为50 W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为： ， 线圈中感应电动势的表达式为：，故A正确；P上移时，原线圈的匝数减小，则导致副线圈电压增大，那么副线圈电流也增大，则原线圈的电流会增大，故B错误；由于最大值为有效值的 倍，所以交流电的有效值为U=100V，当t=0时，电压表示数为100V，故C错误；当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻上消耗的功率为： ,故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ 二、填空题 ‎13.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：‎ ‎①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。‎ ‎(1)试按实验的要求在实物图上连线______________（图中已连好一根导线）。‎ ‎(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针左偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将_________（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 右偏 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下接两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示。‎ ‎(2)闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏；由电路图可知，电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过线圈A的电流变小，磁场变弱，穿过线圈B的磁场方向不变，磁通量变小，则电流表指针向右偏。‎ ‎14.实验小组的同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．‎ ‎ ‎ ‎①选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图__________中所示的固定方式．‎ ‎②将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是：__________（选填选项前的字母）．‎ A．测出摆线长作为单摆的摆长．‎ B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动．‎ C．在摆球经过平衡位置时开始计时．‎ D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期．‎ ‎③甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是____（选填“”“ ”或其他），若图线斜率为，则重力加速度g=____（用表示）．‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 丙 (2). BC (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①[1].选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，摆线的悬点要固定，则应采用图丙中所示的固定方式．‎ ‎②[2].测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长，选项A错误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放（不超过10°），使之做简谐运动，选项B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，选项C正确；用秒表测量单摆完成50次全振动所用时间t,则单摆的周期，选项D错误。‎ ‎③[3][4].由，则 则横坐标所代表的物理量是；‎ 由 可得 三、计算题 ‎15.如图所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻=10Ω，R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化 求（1）螺线管两端M、N间的电压。‎ ‎（2）上消耗的电功率。‎ ‎【答案】（1）5.4V（2）1.6W ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由法拉第电磁感应定律有：‎ 由串联电路的分压规律，可得螺线管两端M、N间的电压为：‎ ‎（2）由串联电路的分压规律，可得两端的电压为：‎ 由功率的推导式有：‎ 考点：考查了法拉第电磁感应定律，闭合回路欧姆定律，电功率的计算 ‎【名师点睛】重点掌握：法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、功率及电压与电流关系式，注意串联电路的电压分压与电阻有关 ‎16.如图所示，实线为简谐波在t时刻的图线，虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线．‎ ‎（1）若波向左传播，求它可能传播的距离．‎ ‎（2）若波向右传播，求它的最大周期．‎ ‎（3）若波速为500m/s，指出简谐波的传播方向．‎ ‎【答案】（1）(3+4n)m (n=0，1，2，…) （2）0.04s （3）波向右传播 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）若波向左传播时，‎ 解得： (n=0，1，2，…)‎ ‎（2）向右传播时，传播的时间 解得： (n=0，1，2，…)‎ 当n=0时，T有最大值0.04s ‎（3）若波速为500m/s，则传播的距离 所以波向右传播 ‎17.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻。一质量m = 0.1kg，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求 ‎（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；‎ ‎（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；‎ ‎（3）外力做的功WF。‎ ‎【答案】（1）45C （2）1.8J （3）5.4J ‎【解析】‎ 解：（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，‎ 由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：E =‎ 由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：I =‎ 通过电阻R的电荷量为：q = IΔt 联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C ‎（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：‎ 设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：‎ W = 0－mv2‎ 撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2= －W 联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J ‎（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1‎ 可得：Q1=3.6J 在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1 + Q2‎ 联立以上各式，代入数据解得：WF=5.4J ‎ ‎