北京市朝阳区三里屯2016-2017学年高二下学期期中考试物理试题

北京市三里屯一中2016——2017学年第二学期高二年级物理学科期中测试卷（理科）编稿人：赵静审稿人：龚汉英2017-4-18考试时间：90分钟满分：100分班级__________姓名__________成绩__________第Ⅰ卷选择题（共45分）一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）1．一质点做简谐运动的图像如图所示，在到这段时间内（）A．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐减小 B．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐减小C．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐增大 D．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐增大【答案】B【解析】质点在到这段时间内，从负向最大位移处向平衡位置移动，动能逐渐增大，回复力逐渐减小，即加速度逐渐减小，故B项正确．故选B．2．一个弹簧振子沿轴做简谐运动，取平衡位置为轴的坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移与时间关系的图像是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】在四分之一个周期后，振子具有沿轴正方向的最大加速度，则此刻它位于负的最大位移处，计时开始时，振子在平衡位置，根据图示观察可知，只有振子图像符合要求，故C正确．故选C．3．一质点作简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A．质点振动的频率是B．在内质点经过的路程是C．第末质点的速度为零D．在和两时刻，质点位移大小相等、方向相同【答案】B【解析】A．质点振动的周期，故频率为：，故A错误．B．内的质点路程振幅的倍，故路程为，所以B选项是正确的．C．时刻与第末，质点位于平衡位置，故速度最大，故C错误．D．在和两时刻，质点的位移大小相同，但方向相反，故D错误．故选B．4．如图所示为同一实验室的两个单摆的振动图像，从图像可知，两单摆的（）A．摆球质量相等 B．振幅相等 C．摆长相等 D．摆球同时改变速度方向【答案】C【解析】A．无法判断二者的质量关系，故A错误．B项．从图中可以看出，两个摆的振幅不等，故B项错误．C．从图中可以看出，两个摆的运动周期相同，在同一实验室内也相同，根据，摆长也相同，故C正确．D．从图中可以看出，初相不同，不同时改变速度方向，故D错误．故选C．5．一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是（）A．时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力为零B．时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大C．时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小D．时刻摆球速度最小，悬线对它的拉力最大【答案】B【解析】A．由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，故A错误．B．由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它的拉力最大，故B正确．C．由图读出时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线对它的拉力最小，故C错误．D．由图读出时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它的拉力最大，故D错误．故选B．6．如图所示为一简谐横波在某时刻的波形图，此时点向轴正方向运动，已知波的周期为，则该波（）A．沿轴正方向传播，波速为 B．沿轴正方向传播，波速为C．沿轴负方向传播，波速为 D．沿轴负方向传播，波速为【答案】A【解析】由题，此时点向轴正方向运动，波形将向右平移，则知，该波沿轴正方向传播．由图读出波长，故波速，所以A正确的．故选A．7．一列简谐横波沿轴负方向传播，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（）图甲图乙A．处的质点 B．处的质点 C．处的质点 D．处的质点【答案】B【解析】图2上时质点经平衡位置向下，图1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2时刻质点的状态相同，而处质点经平衡位置向上，与图2时刻质点的状态相反，所以B正确的，ACD．故选B．8．某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈、线圈、电流计及开关按下图连接．在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，电流计的指针向左偏，由此可见在保持开关闭合的状态下（）A．当线圈拔出时，电流计指针向左偏B．当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，电流计指针不偏转C．当滑动变阻器的滑片加速向端滑动时，电流计指针向右偏D．当滑动变阻器的滑片减速向端滑动时，电流计指针向左偏【答案】D【解析】A．当线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针向右偏转，故A错误．B．当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针发生偏转，故B错误．C．当滑动变阻器的滑片加速向端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针向左偏转，故C错误．D．当滑动变阻器的滑片减速向端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针向左偏转，所以D选项是正确的．故选D．9．闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的极向下，如图所示．当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥【答案】B【解析】楞次定律可简单表示为“来拒去留”，即磁铁靠近线圈，线圈与磁铁相互排斥，感应电流产生的磁场方向应向上，由右手螺旋定则可知电流方向与图示方向相同，故B正确．故选B．10．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高电压．从洪家渡水电站向华东某地输送的电能，输电电压为万伏，输电线电阻为．若采用超导材料（即电阻率为零的材料）作为输电线，可减少的电功率损失为（）A． B． C． D．【答案】B【解析】输送的电功率为，输电电压为，故输送电流为：；功率损耗：．若改用超导材料作为输电线，电功率损耗减小为零，故可减少电损耗的功率为；；B正确．故选B．11．如图所示，平行金属导轨放置在磁感应强度为、方向垂直于导轨平面（即纸面）向外的匀强磁场中，导轨、间接有阻值为的电阻，两导轨的间距为．金属杆在导轨上以速度向右匀速滑动，在导轨间的电阻为，其他部分的电阻忽略不计，则（）A．电路中的感应电流 B．通过电阻的电流方向是C．金属杆两端的电势差 D．电阻上发热的功率为【答案】A【解析】A．产生的感应电动势为，则电路中的感应电流，所以A选项是正确的．B．根据右手定则判断知中感应电流方向从，则通过电阻的电流方向是，故B错误．C．金属杆两端的电势差，故C错误．D．电阻上发热的功率为，故D错误．故选A．12．将一个闭合矩形金属线框放入如图所示的匀强磁场中，图中虚线表示磁场的边界，在作用力将线框从磁场中以速度匀速拉出的过程中，下列说法正确的是（）A．拉线框的速度越大，通过导线横截面的电荷量越多B．拉力做功的多少与线框边的长度无关C．磁场越强，拉力做功越多D．线框电阻越大，拉力做功越多【答案】C【解析】A项．由于，不论线框的速度如何，磁通量的变化量都相同，故通过导线横截面的电量相同，故A项错误．B．C．D项．因为线框匀速运动，故拉力做的功等于回路产生的热量，则拉力做的功，联立得，故磁场越强，拉力做的功越大；拉力做功的大小与线框的宽度有关；线框的电阻越大，拉力做的功越少，故C正确，B、D项错误．故选C．13．如图所示，面积为的回路中有一个电容量为的电容器，垂直穿过回路的磁场的磁感应强度随时间均匀变化，若其变化率为，则电容器所带的电荷量等于（）A． B． C． D．【答案】A【解析】根据法拉第电磁感应定律得：．根据，可以知道，电容器带电量为，所以A选项是正确的，B、C、D错误．故选A．14．如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的矩形线框，边长为，边长为，它在磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中匀速转动，匀速转动的角速度为，硬导线在、两处通过电刷与外电路相连，外电路接有阻值为的电阻．已知硬导线、间的电阻为，其它电阻不计．若从图示位置（线框平面与磁场垂直）开始计时，则（）A．电流表的示数为B．电压表的示数为C．经过电阻发出的热量为D．通过电阻的电流随时间变化的规律是【答案】C【解析】A．交流电的最大值；则有效值；电流的示数；故A错误．B．电压表的示数为：；故B错误．C．的发热量；所以C正确的．D．线框从中性面开始计时，故通过电阻的电流随时间变化的规律是；故D错误．故选C．15．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为的物体相连，质量为的物体放在上，．、两物体一起在光滑水平面上的、之间做简谐运动，运动过程中、之间无相对运动，是平衡位置．已知当两物体运动到时，弹簧的弹性势能为，则它们由运动到的过程中，摩擦力对所做的功等于（）A． B． C． D．【答案】C【解析】整体做简谐运动，则对整体有：弹簧在点的弹性势能等于整体运动到点的动能，即不．而此摩擦力对所做的功等于；因．所以摩擦力对所做的功为，ABD错误，C正确．故选C．二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分．在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，选对的得3分，选不全得2分，有错选或不选的得0分）1．一列简谐横波在轴上传播，某时刻的波形图如图所示，、、为三个质元，正向上运动．由此可知（）A．该波沿轴正方向传播 B．正向上运动C．该时刻以后，比先到达平衡位置 D．该时刻以后，比先到达离平衡位置最远处【答案】AC【解析】A项．正向上运动，振动比左侧波峰迟，波向右传播，故A项正确．B项．根据波形的平移规律，点正向下运动，故B项错误．C．D项．因为波沿轴正方向传播，由图像可知，比先到达平衡位置处，因为图中位置之间存在一个波谷，所以比先到达离平衡位置最远处，故C项正确，D项错误．故选AC．2．如图所示，、分别为理想变压器原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈两端的电压，、分别为原、副线圈中通过的电流．若、、保持不变，将闭合，则（）A．不变，、增大 B．不变，减小、增大C．和、均增大 D．和、均保持不变【答案】A【解析】变压器的电压只与输入电压和匝数之比决定，所以开关闭合时不变，但是闭合开关后副线圈的电阻减小，电流增大，根据电流与匝数成反比知原副线圈电流都增大，A正确．故选A．3．一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图所示．现令磁感应强度随时间变化，先按图中所示的图线变化，后来又按图线和变化，令，，分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，，，分别表示对应的感应电流，则（）A．，沿逆时针方向，沿顺时针方向B．，沿逆时针方向，沿顺时针方向C．，沿顺时针方向，沿逆时针方向D．，沿顺时针方向，沿顺时针方向【答案】BD【解析】由法拉第电磁感应定律可知，由图知应有第段中磁通量的变化率较小，而、两段中磁通量的变化率相同，故有，由楞次定律可判断出沿逆时针方向，与均沿顺时针方向，故AC错误，BD正确．故选BD．4．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的个质点，相邻两质点的距离均为，如图（）所示．列横波沿该直线向右传播，时到达质点，质点开始向下运动，经过时间第一次出现如图（）所示的波形．下列说法正确的是（）图（）图（）A．周期为，波长为 B．周期为，波长为C．周期为，波速为 D．周期为，波速为【答案】BC【解析】图乙中质点处于平衡位置且正在向下振动，因此第一次出现图乙波形经过时间，根据图乙读出该波波长，波速，故B、C项正确．故选BC．5．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子一驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示．若用表示弹簧振子的固有周期，表示驱动力的周期，表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（）图甲图乙图丙A．由图线可知B．由图线可知C．当在附近时，显著增大；当比小得多或大得多时，很小D．当在附近时，显著增大；当比小得多或大得多时，很小【答案】AC【解析】A．B项．由于当保持把手不动，给砝码一向下的初速度，使其做简谐运动的过程中，砝码不受驱动力的作用，所以其周期即为弹簧振子的固有周期，即左图中的周期即为弹簧振子的固有周期，，故A项正确，B项错误．C．D项．当驱动力的周期等于弹簧振子的固有周期时，会发生共振现象，振幅显著增大，当驱动力周期远大于或远小于弹簧振子的固有周期时，弹簧振子的振幅很小，故C项正确，D项错误．故选AC．第Ⅱ卷非选择题（共55分）三、填空题（15分，每空3分）1．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，在下列的部分器材中应选用（用器材的字母代号填写）__________．A．约长的细线 B．约长的细线 C．大木球 D．小钢球E．刻度的秒表 F．有分针的时钟 G．最小刻度是的刻度尺H．游标卡尺在一次实验中，某同学用游标卡尺测摆球直径，卡尺读数如图所示，则__________．若该同学还用刻度尺测量了单摆的摆线长为，单摆的摆长为__________．用秒表测得单摆在时间内恰好完成次全振动，则计算重力加速度的表达式为__________．（用字母表示结果）【答案】ADEH【解析】在用单摆测定重力加速度为了提高精度，摆线要长些，所以细线选择；摆球取质量大体积小的，所以D选项是正确的．测量时间用精确度为的秒表测量，故选：E．测量摆线的长度用刻度尺，故选：H，所以ADEH．游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，则最终读数为，单摆的摆长，周期，根据可求得当地的重力加速度：．2．在用单摆测定重力加速度实验中，实验测得值偏大，其原因可能是：__________．A．小摆质量太大 B．因阻力使振幅变小C．将摆线长误认为摆长 D．将振动次数误计为E．将振动次数误计为 F．将几次全振动的时间测量偏小【答案】DF【解析】将振动次数误记为，则测量的周期偏小，重力加速度的测量值偏大，所以DF正确的．故选DF．四、计算题（本题共4小题，40分，解答应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）1．（10分）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为，总电阻值为．两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度为，磁场方向竖直向上．线框在水平拉力的作用下，沿水平面以速度匀速进入磁场区域，在运动过程中，线框、两边始终与磁场边界平行．求：（）拉力的大小．（）在线框进入磁场的过程中、两点间的电势差．【答案】（）（）【解析】（）切割磁感线产生感应电动势：．回路中的电流：．边所受安培力：．拉力的大小等于安培力：．（）两点的电势差：．2．（10分）如图所示，固定于水平桌面上的金属框架处在方向竖直向下的匀强磁场中，金属棒在框架上，无可摩擦滑动，此时构成一个边长为的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计．开始时匀强磁场的磁感强度为．（）若从时刻