1、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
2、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
3、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
4、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
5、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，如图：根据牛顿第二定律：得越小，v越大则绳子拉力越大，而此时最高点，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
6、为 ，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 bC. 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，
7、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
8、，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
9、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
10、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
11、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30
12、cm 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
13、). (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18cm 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在匀强磁场中做匀速转动，其中磁感应强度为B
14、，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】NBS；【解析】【详解】线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBS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=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
15、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（r2r1）、垂直线圈平面向内的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B =B0- kt（B0、k 均为正数）。将线圈两端a、b 与一个阻值2R的电阻相连接，b 端接地。(1)计算圆形线圈上的磁通量；(2)圆形线圈上电动势 E；(3)判断通过电阻2R的电流方向，计算a 点的电势a。（电流方向用 M、N 字母说明）【答案】(1)；(2)；(3)
16、 N到M；。【解析】【详解】(1)根据题意可知(2) 圆形线圈上电动势(3)磁通量向里减小，感应电流磁场向里，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，故通过电阻2R的电流方向N到M，且解得：13.一列横波的波源在坐标轴 O 点处。经一定时间振动从O 点向右传播到A点，波的周期是0.1s。此时波的图像如图。记图中时刻为t=0。(1)写出这列波的振幅A、波长 、频率 f 和波速 v；(2)判断 t=0 时x=20cm 处的A 质点振动方向；(3)画出当波传播到 x=35cm 的 C 点时的波形图，并计算从 t=0 起 A 点振动的路程。【答案】(1) ， ， ，；(2) A 质点振动方向向下；(3)
17、 ，24cm。【解析】【详解】(1)根据图像可知，(2)根据平移法可知，x=20cm 处的A 质点振动方向向下。(3) 当波传播到 x=35cm 的 C 点时，波传播了15cm，即，说明波振动了，波形图如下从t=0起经A振动的路程14.一根张紧的水平弹性长绳上有a、b 两点，相距 14.0m，一列简谐横波沿此绳向右由a向b 传播。若 a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。经过1.0s 时，a 点的位移为零且向下运动，b 点的位移恰达到负最大，求：(1)这列简谐横波的波长 的一切可能值；(2)这列简谐横波的波速 v 的一切可能值。【答案】(1)；(2) 【解析】【详解】(1)一
18、列简谐横波沿此绳向右由a向b 传播。若 a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。故得到波长(2) 经过1.0s 时，a 点的位移为零且向下运动，b 点的位移恰达到负最大得到周期则波速15.如图所示，N匝的矩形线圈 abcd，ab边长L1，ad 边长 L2，放在磁感应强度B的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以角速度匀速转动，线圈电阻r，外电路电阻R，t=0 时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸内。求：(1)判断t=0 时感应电流的方向（用字母顺序表示）；(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转动过程中，外电路电阻 R 上的发热功率 P；(4)线圈转一圈外力做的功W；(5)线圈从t=0时刻起转90的过程中，电路中通过的电量q。【答案】(1) badc；(2) ；(3) ；(4)；(5)。【解析】【详解】(1)根据右手定则可以判断，感应电流的方向badc。(2)感应电动势最大值线圈中感应电动势的瞬时值表达式(3) 线圈转动过程中，回路电流外电路电阻 R 上的发热功率(4) 线圈转一圈外力做功等于回路总功率(5) 线圈从t=0时刻起转90的过程中，感应电流电量