2018-2019学年四川省雅安中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年四川省雅安中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

高二下期物理期中考试 一．单项选择题（共8小题,40分）‎ ‎1.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是 。‎ A. 无线电波广泛应用于通信和广播 B. 红外线探测器能探测出物体的红外辐射 C. 适量紫外线照射，对人体健康有益 D. 因为射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、无线电波广泛应用于通信和广播，故A正确；‎ B、红外线探测器能探测出物体的红外辐射，故选项B正确；‎ C、适当的紫外线能促使人体合成维生素D促进钙的吸收，故C正确；‎ D. 因为射线穿透能力强，可以用来检查金属内部伤痕，故选项D错误。‎ 点睛：解决本题的关键知道常见的几种电磁波的特点以及它们的重要应用，特别注意掌握各种电磁波在生产生活中的应用。‎ ‎2.2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高锟，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信是利用了光的全反射的原理，光导纤维由内芯和外套两层组成。下列有关光导纤维的说法中正确的是 ___________‎ A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以对内芯起保护作用 ‎【答案】A;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角。所以内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射，A正确．‎ ‎3.如图所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为( )‎ A. 4A B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据交变电流的有效值可知：，即，解得，故C正确。‎ ‎4.如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2＝55：4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的交变电流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 交流电压表V的读数约为45.2 V B. 灯泡L两端电压的有效值约为22.6 V C. 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大A1示数减小 D. 由图（b）可知交流发电机转子的角速度为50 rad/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图b可知，原线圈输入电压有效值为440V，根据，可得副线圈电压为32V，交流电压表V 的示数为有效值，即为32V，故A错误；设灯泡L两端电压的有效值为U'，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有：，解得：U′=16V=22.6V，故B正确；当滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A2示数变大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A1示数也变大，故C错误；根据可知，交流发电机转子的角速度为100πrad/s，故D错误。‎ ‎5.如图所示额定电压为220V的用户供电的远距离输电的示意图，已知输入原线圈两端的电压=500V，发电机的输出功事为P=50kW，输电线的电阻R=3Ω，如果输电线上损失的功率为输送功率的0.6%.如果图中的开压变压器以及降压变压器均为理想的变压器。则下列正确的是 A. =25：1‎ B. =1：10‎ C. 流过输电线的电流强度大小为100A D. 降压变压器原线圈两端的为4700V ‎【答案】B ‎【解析】‎ 导线上的电流，升压变压器次级电压，则，选项B正确，C错误；降压变压器的初级电压：，则 ，选项AD错误；故选B.‎ 点睛：解决本题的关键知道变压器输入电压和输出电压比等于匝数之比，知道升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的关系即功率的关系．‎ ‎6.有一秒摆，摆球带负电。若把该单摆放在如图所示的匀强磁场中做小角度摆动，则 A. 振动周期为1s B. 振动周期小于1s C. 振动周期小于2s D. 振动周期为2s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 单摆做小角度摆动，在真空中摆球受重力和绳的拉力，重力沿切线方向的分力提供回复力，在匀强磁场中摆球受重力和绳的拉力和磁场力的作用，但回复力扔由重力沿切线方向的分力提供，根据，可知，故D正确，故选D。‎ ‎【点睛】在两种情况下对摆球受力分析，明确回复力来源，根据单摆的周期公式进行分析判断。‎ ‎7.如图所示，一细束红蓝复色光垂直三棱镜的直角边AB射入直角三棱镜，在AC面上分成两束，其一为单色光。如果红光和蓝光在三棱镜中传播的速度分别为v1和v2，以下判断正确的是（　　）‎ A. 单色光束为红色，v2＞v1 B. 单色光束为蓝色，v2＞v1‎ C. 单色光束为红色，v2＜v1 D. 单色光束为蓝色，v2＜v1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】同一种介质对红光的折射率小于对蓝光的折射率，根据n=c/v可知v2＜v1‎ ‎，根据全反射公式sinC=1/n，可知蓝光的临界角较小，先发生全反射，当蓝光发生全反射时，红光仍然有折射现象，故C正确、ABD错误。‎ ‎8.如图所示，一个半径为R的玻璃半球，平放在水平桌面上，已知玻璃的折射率为，一束竖直平行光照射到半球的平面上与水平桌面上，结果在水平桌面上出现一个暗环，该暗环的面积为（不考虑多次反射）（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设临界角为C，则由，得C=45°；‎ 如图，取光线AB射到B点时恰好发生全反射，则入射角等于45°，折射角等于90°，AB光线右侧、OE左侧光线都能射到桌面上，则根据几何知识得：BG=R（1-cosC ）=R（1-），FC=2BG=R（2-）则CE=R-FC=（-1）R；故暗环的面积为S=πR2-πCE2=πR2-π[（-1）R]2=2（-1）πR2，故选B。‎ 二．多项选择题（共4小题，24分）‎ ‎9.关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（　　）‎ A. 如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B. 直流电的大小可以变化，但方向一定不变 C. 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 ‎ D. 交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】如果电流大小做周期性变化，但是方向不变，则不是交变电流，选项A错误；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，选项B正确；交变电流不一定是按正弦或余弦规律变化的，选项C错误；交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化，选项D正确.‎ ‎10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 当t＝0.5s时质点b和质点c的位移相等 B. 当t＝0.6s时质点a的位移为﹣cm C. 质点c0～0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m D. 这列简谐横波遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干涉现象 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意知，周期，t=0时刻c质点向上经过平衡位置，经0.4s后b质点到达负向最大位移处，c质点到达平衡位置，之后再经过0.1s，b的位移与c质点的位移均为，故0.5s时质点b和c的位移相等。故A正确；角速度，质点a的初相为，振动方程，当t=0.6s时，故B正确；质点c在这段时间内只是沿振动的方向振动，没有沿x 轴正方向移动。故C错误。因为发生干涉的两列波频率相同，这列简谐横波的频率为1.25Hz，遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时，我们不能够观察到干涉现象，故D错误；‎ ‎11.如图所示，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．质点Q的平衡位置位于x＝3.5m处，下列说法正确的是 （　　）‎ A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的传播速度是20m/s C. 在0.3s时间内，质点P向右移动了3 m D. t＝0.25s时，x＝3.5m处的质点Q到达波峰位置 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】由乙图读出，t=0时刻P质点的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播。故A正确。由图知：λ=4m，T=0.4s，则波速。故B错误。据波的传播特点可知，质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；经过0.25s时，波向右传播，此时x=1m处的波峰恰好传到 x＝3.5m处，即此时质点Q到达波峰位置，故D正确。‎ ‎12.如图所示是一透明圆柱的横截面，其半径为R，AB是一条直径．今有一束平行单色光沿与AB平行的方向射向圆柱体，若一条入射光线经折射后恰好经过B点，且这条光线到AB间的距离是R．光在真空中传播速度为c．则下列说法正确的是（　　）‎ A. 从B点射出的光在圆柱中传播时间为 B. 从B点射出的光在圆柱中传播时间为 C. 该透明圆柱体的折射率为 D. 该透明圆柱体的折射率为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】设光线P经C折射后过B点，光路如图所示。‎ ‎ 在△ODBC中，由几何关系得：，得 α=60°；在△OBC中，由几何关系得：α=2β ，可得：β=30°；则圆柱体的折射率为 ；CB=2Rcos30°=R；光在圆柱中传播的速度 ；故从B点射出的光在圆柱中传播时间 ，故选BD。‎ 三．实验题（共2小题，12分）‎ ‎13.下面是将用单摆测定重力加速度实验中获得有关数据所制作成的图象（l为摆长，T为周期）。‎ ‎（1）请利用图象求出重力加速度g=______m/s2‎ ‎（2）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的g值比当地的标准值偏小，可能是因为______‎ A．球的质量偏大 B．摆动的偏角偏小 C．计算摆长时，把悬线长l′当作了摆长l D．测量周期时，将n次全振动误记成了（n+1）次全振动 ‎【答案】 (1). （1）9.70， (2). （2）C。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据T=得，，图线的斜率k=，解得重力加速度g=9.70m/s2。‎ ‎（2）根据T=得，g=，‎ A．摆球的质量偏大，不影响重力加速度的测量，故A错误。‎ B．摆角偏小，不影响重力加速度测量，故B错误。‎ C．计算摆长时，把悬线长l′当作了摆长l，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故C正确。‎ D．测量周期时，将n次全振动误记成了（n+1）次全振动，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故D错误。‎ ‎14.在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图1所示。‎ 图1 图2 图3‎ ‎（1）在图2中画出完整光路图；‎ ‎（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n=________（保留3位有效数字）。‎ ‎（3）为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图所示。图3中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________（填“A”或“B”）。‎ ‎【答案】 (1). 1.53 (2). A ‎【解析】‎ ‎（1）分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长，与玻璃砖两平行边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中的传播方向。光路图如图所示。‎ ‎（2）设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为θ1，折射角为θ2，则sinθ1==0.798，sin θ2==0.521。‎ 所以该玻璃砖的折射率n===1.53。‎ ‎（3）由题图乙可知，光线P1P2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和A。‎ 四．计算题（14题12分，15题10分，16题12分）‎ ‎15.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈的总电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时．问：‎ ‎（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（2）线圈转过s时电动势的瞬时值多大？‎ ‎（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？‎ ‎（4）从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？‎ ‎【答案】（1）e=50sin 10πt V；（2）43.3 V （3）31.86 V， 3.54 A．（4） C．  ‎ ‎【解析】‎ ‎(1) 若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式 ‎ ‎(2)当t＝s时 ‎ ‎ (3)电动势的有效值为 ‎ 电流表示数 。‎ 电压表示数 ‎ ‎(4)s内线圈转过的角度 ‎ ，‎ 该过程， ‎ 所以由公式求得;‎ ‎ ‎ 故本题答案是：（1）e=50sin(10πt)V（2）43.3 V（3）3.54 A；31.86 V（4） ‎ 点睛：知道交流电瞬时电动势的表达式，知道有效值与最大值之间的关系 ，并结合闭合电路欧姆定律求解回路中电流的大小。‎ ‎16. 一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时, P点第二次出现波峰。试计算：‎ ‎①这列波的传传播速度多大？‎ ‎②从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？‎ ‎③当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？‎ ‎【答案】① v=10m/s ② t=1.1s ③ L=0.9m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知该波的波长为λ=4m，P点与最近波峰的水平距离为3m，距离下一个波峰的水平距离为7m.所以 ‎(2)Q点与最近波峰的水平距离为11m 故Q点第一次出现波峰的时间为 ‎(3)该波中各质点振动的周期为 Q点第一次出现波峰时质点P振动了t2=0.9s 则 质点每振动经过的路程为10cm 当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程s′=0.9m.‎ ‎17.一半径为R的球体置于水平桌面上，球体由透明材料制成。在过球心O的竖直平面内，有一水平细光束照射到球面上A点，折射入球体后再从右侧竖直表面上M点射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为，出射点M与桌面的距离为。‎ 求球体的折射率。‎ ‎【答案】1.33‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：入射光线与球体的交点为A，连接OA，OA即为入射点的法线，图中的角为入射角。过A点作球体水平表面的垂线，垂足为依题意，。‎ 又由知：‎ 则 设光线在A点的折射角为，由折射定律得：‎ 在中，‎ 则：‎ 则：‎ 由余弦定理可得：‎ 代入数据可得：‎ 对由正弦定理可得：‎ 可得：‎ 联立可得：。‎ 答：折射率n的值是。‎ ‎ ‎ ‎ ‎