新疆乌鲁木齐市第七十中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题 13页

乌鲁木齐市第七十中学高二物理2019---2020学年期中试卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，第1-6小题只有一项符合题目要求，第7-12小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其图象如图乙所示。发电机线圈的内阻为1，外接灯泡的电阻为9，则（　　）‎ A. 在1.0×10－2s时刻电压表的示数为0V B. 发电机的输出功率为3.24W C. 在1.0×10－2s时刻，穿过线圈的磁通量最小 D. 在2.0×10－2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 由图象可知，电动机电压的最大值为，那么有效电压就是6V，电压表测量的是灯泡的电压，所以电压为 故A错误；‎ B． 发电机的输出功率为 故B正确；‎ C． 在1.0×10－2s时刻，感应电动势最小，穿过线圈的磁通量最大，故C错误；‎ D． 在2.0×10－2s时刻，感应电动势最大，穿过线圈的磁通量变化率最大，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示是一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设交流电电流的有效值为，周期为，电阻为，则有：‎ 代入数据解得：‎ A． 与分析不符，故A错误；‎ B． 与分析不符，故B错误；‎ C． 与分析不符，故C错误；‎ D． 与分析相符，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎3.梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（　　）‎ A. 一定是横波 B. 不能在真空中传播 C. 只能沿着梳子摇动的方向传播 D. 在空气中的传播速度约为3×‎107m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 根据电磁波的特点可知，电磁波为横波。故A正确；‎ B． 电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；‎ C． 电磁波产生后，可以在任意方向传播。故C错误；‎ D． 电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×‎108m/s。故D错误。‎ 故选A。‎ ‎4.如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 磁通量的变化量 B. 平均感应电动势 C. 电阻R所产生的焦耳热Q=‎ D. 通过电阻R的电量为q=‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量为△Φ=BS；故A错误；‎ B． 经历时间 由平均电动势公式 故B正确；‎ C． 产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω，电动势的有效值为 由闭合电路欧姆定律得，回路中电流的有效值为 该过程中电阻R上产生的热量为 故C错误；‎ D． 通过R的电荷量 故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.甲、乙两个理想变压器，它们原、副线圈的匝数比及连接方式如图所示。已知甲的输入电压是220V，负载中每个电阻R的阻值均为11，若输电导线的电阻略去不计，则甲的输入电流和输入功率分别是（　　）‎ A. ‎10A，330W B. ‎10A，3300W C. ‎15A，330W D. ‎15A，3300W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由原副线圈的电压与匝数成正比，可得：理想变压器乙上面的副线圈电压为440V，后一级副线圈电压为110V，则电阻R的功率为1100W。而理想变压器乙下面的副线圈有两电阻R，其电压为110V，功率均为1100W．所以理想变压器甲的原线圈的输入功率是3300W。再由理想变压器甲的输入电压220V，可求得输入电流为‎15A。故D正确ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎6.理想变压器的原副线圈的端电压之比为3：1，图中有四个完全相同的灯泡，若L2、L3、L4都正常发光，则灯泡L1一定（　　）‎ A. 正常发光 B. 比正常发光时暗一些 C. 比正常发光时亮，并有可能烧毁 D. 条件不足，无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】因为L2、L3、L4都正常发光，则副线圈电流为3I额，根据 灯泡L1的电流为I额，所以一定正常发光。故A正确BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示是一列简谐波的图象，下列关于该图象的说法中正确的是（　　）‎ A. 这一定是一列横波的图象 B. 这可能是一列纵波的图象 C. 波中各个质点都一定竖直方向振动 D. 波中各个质点可能在水平面内振动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据图像无法判断是横波还是纵波，故A错误B正确；‎ CD．故波中各个质点可能在水平面内振动，故D正确C错误。‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，实线为简谐波在时刻t的图象，虚线为简谐波经△t时间后的图象，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 这列简谐波可能沿x轴正向传播 B. 这列简谐波一定沿x轴负向传播 C. 实线上的质点a经△t时间后位于虚线上的a1位置 D. 实线上的质点a经△t时间后位于虚线上的a2位置 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 根据波形平移法可知，这列简谐波可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，故A正确B错误；‎ CD． 简谐横波传播的过程中，实线上的质点a只上下振动，并不随波向前移动，所以质点a经过△t时间后不可能位于虚线上a2位置，只可能位于虚线上的a1位置。故C正确D错误。‎ 故选AC。‎ ‎9.一列简谐波在某一时刻的波形如图所示，质点M在该时刻的振动速度为v，经过0.2s，M点振动速度仍为v，再经过0.2s，M的速度为-v，则该波（　　）‎ A. 向左传播，波速为‎10m/s B. 向左传播，波速为‎5m/s C. 向右传播，波速为‎15m/s D. 向右传播，波速为‎7.5m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】质点M在图示时刻的振动速度为v，如果M点向上运动，经过0.2s，M点振动速度仍为v，应该是先向上到最大位移、后向下到负的最大位移、最后再向上到达与M点关于平衡位置对称点M′；再经过0.2s，M的速度变为-v，应该是从M′向上到最大位移、再返回到M；结合简谐运动的特点，两段时间不应该相等，应该是前一段时间长，故M点不是向上运动；故质点M在图示时刻向下运动，振动速度为v，经过0.2s，M点振动速度仍为v，应该是到达关于平衡位置对称点M′；再经过0.2s，M的速度变为-v，应该是从M′向下到负的最大位移、再返回M′点；故周期为：‎ T=2×（0.2s+0.2s）=0.8s 质点M在图示时刻的振动速度向下，结合波形平移法可知波形向左平移；波速：‎ 故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎10.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面。若黄光恰好发生全反射，则（　　）‎ A. 绿光一定能发生全反射 B. 红光一定能发生全反射；‎ C. 绿光在该介质中波长最短 D. 只有红光从介质进入空气。‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD． 根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，所以入射角大于绿光的临界角，因此绿光一定发生光的全反射，由于黄光恰好发生全反射，所以入射角小于红光的临界角，红光一定不发生光的全反射。所以只有红光从介质进入空气。故AD正确B错误；‎ C． 由v=λγ与可得，同种光，介质折射率越大的，波长越小，所以绿光在介质中的波长最短，故C正确。‎ 故选ACD。‎ ‎11.如图所示为一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路，则 A. 介质Ⅰ的折射率最大 B. 介质Ⅱ的折射率最大 C. 介质Ⅲ的折射率最大 D. 光在介质Ⅱ中传播速度最大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，介质Ⅰ、Ⅱ相比较，n1＞n2，介质Ⅱ、Ⅲ相比较，n2＜n3，据光的可逆性知，光从Ⅱ射向Ⅰ或从Ⅱ射向Ⅲ时，入射角相等，从折射角上可判断n3＞n1，所以有n3＞n1＞n2，选项AB错误，C正确；Ⅱ的折射率最小，根据可知，光在介质Ⅱ中传播速度最大，选项D正确．‎ ‎12.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A. B. C. 4d D. 4nd ‎【答案】D ‎【解析】‎ 本题考查薄膜干涉．设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd．故选D．‎ 点睛：光透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强．‎ 二、实验题（本题共3小问，第一小问2分，其余每空3分，共8分。答案写在答卷上。）‎ ‎13.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为____mm．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，由手轮上的螺旋测微器再读出一读数．若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离∆x=‎11.550mm，双缝到屏的距离l=‎0.70m，已知双缝间距d =‎0.20mm．计算该光波波长的计算表达式为λ =_____，由实验数据代入表达式求得所测光的波长为______m．（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 1.611~1.615 (2). (3). 6.6×10-7‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】主尺读数为‎1.5mm，可动刻度为11.3×0.01=‎0.113mm,所以读数为‎1.5mm+11.3×‎0.01mm=‎‎1.613mm 由可知 代入数据可得 λ=6.6×10‎‎-7m 三、计算题（本题共4小题，共44分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）‎ ‎14.如图所示，一束单色光射入一半径为‎0.2m玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。求：‎ ‎①做出光路图并求此玻璃的折射率；‎ ‎②光在玻璃球内的传播时间。‎ ‎【答案】①此玻璃的折射率为；②光在玻璃球内的传播时间为4×10-9s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①作出光路图，如图所示：‎ 由于60°=2r，故 r=30°‎ 故折射率：‎ ‎②光在玻璃中传播的距离为：‎ 在玻璃中的传播速度为：‎ 故在玻璃中传播时间为：‎ ‎15.如图所示为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10:1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为‎100A，输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：‎ ‎（1）升压变压器输出端的电压；‎ ‎（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？‎ ‎（3）两情况下输电线上损失功率之比是多少？‎ ‎【答案】（1）1400V（2）2120V（3）1：100‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）降压变压器输出端电压 所以由得 由可得 输电线上损失的电压为 ‎()‎ 所以升压变压器输出端的电压 ‎（2）若不用变压器，B处电压 线路压降 所以A处电压为 ‎（3）有变压器时，线路损耗功率 无变压器，线路消耗功率 所以两情况下输电线上损耗功率之比为 ‎16.劲度系数k=40N/m的轻弹簧，一端拴在竖直墙上，另一端拴物体A，A的质量mA=‎0.2kg，在A的上表面放有质量mB=‎0.1kg的物体B，如图所示，已知水平地面光滑，A和B之间的最大静摩擦力Fm=0.2N，若要使A、B两物体一起做简谐运动，则振幅的最大值是多少？‎ ‎【答案】‎‎0.015m ‎【解析】‎ ‎【详解】设位移为x ‎，对整体受力分析，受重力、支持力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律，有：‎ kx=（mA+mB）a 对B物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供回复力，根据牛顿第二定律，有：‎ f=mBa，f≤Fm 联立解得：‎ ‎17.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，若波速为‎100m/s。‎ ‎(1)指出简谐波的传播方向 ‎(2)x=‎1m处的质点在此0.01s内的位移多大？方向如何？‎ ‎(3)x=‎1m处的质点在此0.01s内的平均速度多大？方向如何？‎ ‎【答案】(1) 向右传播；(2) 位移为‎0.05m，位移方向为y轴正方向；(3) ‎5m/s，方向为y轴正方向。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 若波速为‎100m/s，在0.01s时间内波传播的距离 故根据图像可知，波向右传播。‎ ‎(2)根据以上分析可知，波传播了 ，故x=‎1m处的质点在此0.01s内的位移为‎0.05m，位移方向为y轴正方向。‎ ‎(3) x=‎1m处的质点在此0.01s内的平均速度 方向为y轴正方向。‎