北京市东城区宏志中学2016-2017学年高二下学期期中考试物理试题

命题人：梁彦玲审核人：王秀红北京宏志中学2016—2017学年度第二学期期中（高二年级物理科目）考试卷分数__________第Ⅰ卷（选择题部分，共48分）一、选择题（每小题只有一个选项正确，每小题4分，共48分）1．关于做简谐运动的物体的位移、加速度和速度间的关系，下列说法中正确的是（）A．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同B．位移减小时，加速度减小，速度增大C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．物体的运动方向不变时，加速度的方向不变【答案】B【解析】A．根据回复力公式，位移方向总跟加速度方向相反；质点经过同一位置，位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置，而速度方向两种，可能与位移方向相同，也可能与位移方向相反，A错误．B．位移减小时，质点靠近平衡位置，加速度减小，速度增大，所以B正确的．C．物体运动方向指向平衡位置时，位移方向离开平衡位置，速度方向跟位移方向相反，故C错误．D．物体的运动方向改变的时刻出现在最大位移位置，此时加速度方向不变，所以D错误．故选B．2．在回路中电容器两端的电压随时刻变化的关系如图所示，则（）A．在时刻，电路中的电流最大B．在时刻，电路中的磁场能最大C．从时刻至，电路中的电场能不断减小D．从时刻至，电容器的带电荷量不断增大【答案】B【解析】由题图可知，时刻电容器两端电压最高时，电路中振荡电流为零；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，则A错，B对．在至的过程中，电容器两板电压增加，必有电场能增加，则C错误．而在至过程中，电容器两板电压减小，带电荷量同时减少，则D错．故选B．3．如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原副线圈匝数之比，串联在原线圈电路中电流表的示数为，下则说法正确（）A．变压器输出两端所接电压表的示数为 B．变压器输出功率为C．变压器输出的交流电的频率为 D．该交流电每秒方向改变次【答案】C【解析】A．由图知输入电压的最大值为，有效值为：；已知，由，计算得出：，即变压器输出端所接电压表的示数为，故A错误．B．变压器的输入电压为，串联在原线圈电路中电流表的示数为，故变压器的输入功率为：；理想变压器的输出功率等于输入功率，也为；所以B错误．C．变压器输入电压的周期为，故频率为；变压器不改变电流频率，故输出的交流电的频率为，所以C选项是正确的．D．交流电的频率为，每个周期内电流方向改变次，故每秒改变次，故D错误．故选C．4．如图所示，理想变压器的、端加上某一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈、端所接灯泡恰好正常发光．此时滑线变阻器的滑片于图示位置．现将滑片下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是（）A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变【答案】A【解析】副线圈两端的电压由匝数比和输入电压决定，根据题意知副线圈两端的电压不变，故灯正常发光，滑片下移，连入电路的电阻变大，副线圈的电流减小，根据电流与匝数成反比知原线圈的输入电流也减小，输入功率等于输出功率都减小；A正确．故选A．5．某发电厂原来用的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到输电，输送的电功率都是，若输电线路的电阻为，则正确的是（）A．提高电压后输电线上的电流变为原来的倍B．提高电压后输电线上的电压损失增为原来的倍C．提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的倍【答案】C【解析】输电线损失的电能是输电线电阻的发热所消耗的，只能利用来计算，．电压升高了倍，电流减小为原来的，A错误，B错误．根据提高电压后输电线上的功率损耗将减小为原来的，C对，D错误．故选C．6．在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度随时间如图乙变化时，图丙中正确表示线圈中感应电动势变化的是（）图甲图乙A． B．C． D． 丙【答案】A【解析】在内，根据法拉第电磁感应定律，，根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在内，根据法拉第电磁感应定律，，根据楞次定律，感应电动势方向与图示方向相反，为负值；结合图象可知A正确；B．C．D错误．故选A．7．一束光线从折射率为的玻璃射向空气，入射角为．下列四幅光路图中正确的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】光从玻璃进入空气可能发生全反射，根据全反射临界角公式可计算出，临界角小于入射角，所以发生全反射，故A项正确．故选A．8．如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃后从下表面射出、两束单色光，则下列说法正确的是（）A．玻璃对光的折射率较大B．光在玻璃砖中速度较大C．、两束单色光互相平行D．若增大面上的入射角，光可能在面上发生全反射【答案】C【解析】A．因为光的偏折程度大，则光的折射率较大，故A错误．B项、的折射率大，因此在玻璃中的传播速度小，故B项错误．C．D．光线通过玻璃砖发生了两次折射，第二次的入射角等于第一次的折射角，根据光路可逆性原理可以知道，光不可能在、的下表面发生全反射，一定能从下表面射出玻璃砖，根据光路的可逆性，出射光线与入射光线平行，所以、两束单色光互相平行，所以C选项是正确的，D错误．故选C．9．一质点做简谐运动的位移时间图线如图所示．关于此质点的振动，下列说法中正确的是（）A．质点做简谐运动的振幅是B．在时间内，质点向轴正向运动C．在内，质点的动能在增大D．在内，质点的加速度在增大【答案】D【解析】A．由图读出简谐运动的振幅，A错误．B．根据振动图象可知，在时间内，振动向平衡位置振动，沿轴负方向振动，B错误．C．在时间内，质点远离平衡位置，则速度减小，加速度增大，动能减小，C错误，D正确．故选D．10．如图所示当振动起来后，通过绷紧水平绳迫使、振动起来，说法正确的是（）A．、、三个单摆的周期均不相同 B．只有、两个单摆周期相同C．、、三个单摆的振幅相同 D．的振幅比的振幅小【答案】D【解析】A．B．根据题意，摆做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而摆、摆在产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等；所以A正确的，B错误．C．D．因为摆和摆的摆长相等，则摆的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比摆大，故C错误，D正确．故选D．11．一列简谐横波沿轴传播．时刻的波形如图所示，质点与质点相距，点的振动速度沿轴正方向：时，质点第一次到达正向最大位移处．由此可知（）A．此波沿轴正方向传播B．点的振动周期为C．在时，质点处在平衡位置，速度沿轴正方向D．从时刻起，经过，质点沿波的传播方向迁移了【答案】C【解析】A．B项、对波形图利用“微平移法”可判断该波沿轴负向传播，经过质点第一次到达正向最大位移处，即，故A．B错误．C．半个周期后，质点振动情况与此时质点一致，因此速度沿轴正方向，故C正确．D．波在传播过程中波上质点不随波迁移，故D错误．故选C．12．一列简谐横波沿轴负方向传播，如图所示，图甲是时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点）．则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线（）A．处的质点 B．处的质点 C．处的质点 D．处的质点【答案】A【解析】图乙上时质点经平衡位置向下，图甲上，时刻只有处质点，处质点经过平衡位置．简谐横波沿轴负方向传播，根据波形平移法可以知道，处质点经平衡位置向下，与图甲中时刻质点的状态相同，而处质点经平衡位置位置向上，与图甲中时刻质点的状态相反，所以A正确，B．C．D错误．故选A．第Ⅱ卷（非选择题部分，共52分）二、填空题（每空2分，共12分）13．某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象．他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表指针向右偏转，电键闭合后，他还进行了下列操作：将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱移动，电流计指针将__________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）．【答案】右偏【解析】闭合电键的瞬间，通过线圈的磁通量增大，电流表指针向右偏转，这说明穿过的磁通量增大，电流表指针向右偏转；由电路图可以知道，将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱移动，通过线圈的电流增大，产生的磁场增强，通过线圈的磁通量增大，电流计指针将右偏．14．某同学在做单摆测重力加速度实验中，先测得摆线长为，然后用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，再用秒表记录了单摆振动次所用的时间如图乙所示．则①摆球直径为__________，摆长为__________，秒表读数为__________．图甲图乙②测得值偏小，可能的原因是（）A．以摆球直径和摆线之和作为摆长来计算B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将次全振动数为次【答案】①②B【解析】①由题可得依据游标卡尺标出，故直径直径即，摆长，秒表读数②A．摆长变长，依据单摆周期公式，故不变，故A错误．B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，所测周期偏大，由可以知道，所测偏小，所以B选项是正确的．C．开始计时时，停表过迟按下，所示偏小，由可以知道，所测偏大，故C错误．D．实验中误将次全振动数为次，所测偏小，由可以知道，所测偏大，故D错误．15．用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（）（）、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度（）、及、之间的距离取得小些，可以提高准确度（）入射角适当大些，可以提高准确度（）入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行（）、的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关A．（）（） B．（）（） C．（）（） D．（）（）【答案】A【解析】（）折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度，故（）正确，（）错误．（）入射角，尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故（）正确．（）由几何知识可以知道，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可以知道，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故（）错误．（）、（）（）正确故（）错误；综上正确的是（）（）A正确．故选A．三、论述计算题（要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，共40分）16．（12分）如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻是．在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的转速绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路．求：（）写出从图示位置计时开始绕线圈产生感应电动势的时表达式．（）求电阻两端的电压．（）求时电路中电流的大小．（）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角的过程中通过电阻横截面的电荷量．【答案】（）（）（）（）【解析】（）当线圈与磁感线平行时，线圈中感应电动势的最大值，则为从中性面开始计时，（）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值（）依据法拉第电磁感应定律依据欧姆定律故电荷量代入数据可得（）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角所用时间为，线圈中的平均感应电动势，通过电阻的平均电流，在时间内通过电阻横截面的电荷量17．（8分）如图所示，实线是一列简谐波在某时刻的波形曲线，虚线是在该时刻后的波形曲线．（）若波向左传播，求波传播的可能距离．（）若波向右传播，求波的最大周期．（）若波速是，求波的传播方向．【答案】（）（）（）向左传播【解析】（）假定波向左传播时，波传播的最短距离为波长，由图可以知道波长，所以传播的最小距离为．（）若这列波向右传播，则有下得周期，（，，…），在所有可能的周期中，当时的最大，故．（）若波速为，在内传播的距离，所以波向左传播．18．（8分）如图所示为一列简谐横波在时刻的图像．此时质点的运动方向沿轴负方向，且当时质点恰好第次到达轴正方向最大位移处．问：（）该简谐横波的波速的大小和方向如何．（）从至，质点运动的路程是多少．（）当时，质点相对于平衡位置的位移的大小是多少．【答案】（）沿轴负向传播（）（）【解析】（）此波沿轴负向传播，到这段时间里，质点恰好第次到达正方向最大位移处，则有：计算得出：由图象可得简谐波的波长为：则波速为：．（）在至这段时间，质点恰经过了个周期，即质点回到始点，因为振幅，所以质点运动的路程为：．（）质点经过个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为．19．（12分）两根金属导轨平行放置在倾角的斜面上，导轨左端接有定