【物理】四川省泸州市泸县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题

【物理】四川省泸州市泸县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题

2020 年春四川省泸县第一中学高二期中考试 物理试题 第 I 卷 选择题（54 分） 一、单选题（每小题 6 分，共 9 个小题，共 54 分；其中 1-6 题为单选题，7-9 题多选题，少 选得 2 分，多选错选得 0 分。） 1．以下说法中正确的是 A．对于同一障碍物，波长越长的光越容易绕过去 B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象 C．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射 2．如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为 。下列说法中正确的是 A．单摆摆动的过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力 B．单摆摆动的过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力 C．将该单摆悬挂在月球表面上，其摆动周期 D．将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期 3．如图所示，一枚手榴弹开始时在空中竖直下落，到某位置时爆炸成沿水平方向运动的 a、 b 两块，已知两块同时落地，其中 a 落地时飞行的水平距离 OA 大于 b 落地时飞行的水平距 离 OB，下列说法中正确的是 A．爆炸瞬间 a、b 两块的速度变化量大小相等 B．a、b 两块落地时的速度大小相等 0T 0T T< 0T T> C．爆炸瞬间 a、b 两块的动量变化量大小相等 D．爆炸瞬间 a、b 两块的动能变化量相等 4．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为 22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯 泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 如图乙所示，原线圈电路 中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 A．经过 1 min 原线圈的输出电能为 6×102 J B．B．由于电压过高小灯泡会被烧坏 C．电压表的示数为 220 V D． D．电流表的示数为 2 A 5．如图，A、B 两球（可视为质点）质量均为 m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于 O 点，其中球 A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处．已知两球均处于静止状态，OA 沿竖直方向，OAB 恰好构成一个正三角形，重力加速度为 g，则下列说法正确的是 A．球 A 对竖直墙壁的压力大小为 B．弹簧对球 A 的弹力大于对球 B 的弹力 C．绳 OB 的拉力大小等于 mg D．球 A 对地面的压力不可能为零 6．如图甲所示，光滑的平行金属导轨固定在水平面内，导轨间距为 l=20cm,左端接有阻值 为 R=1Ω 的电阻，放在轨道上静止的一导体杆 MN 与两轨道垂直，整个装置置于竖直向上 的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B=0.5T．杆受到沿轨道方向的拉力 F 做匀加速运 动，测得力 F 与时间 t 的关系如图乙所示．杆及两轨道的电阻均可忽略不计，杆在运动过程 中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为 2 1 2 mg A．10m/s2，0.1kg B．10m/s2，0.5kg C．20m/s2，0.5kg D．20m/s2，0.1kg 7．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所 示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角 α 变大），另一端不动，摩擦力传 感器记录了木块受到的摩擦力 Ff 随角度 α 的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是 A．木块与木板间的动摩擦因数 μ= B．木块与木板间的动摩擦因数 μ= C．木板与地面的夹角为 θ2 时，木块做自由落体运动 D．木板由 θ1 转到 θ2 的过程中，木块的速度变化越来越快 8．如图所示，左端接有阻值为 R 的足够长的平行光滑导轨 CE、DF 的间距为 L，导轨固定 在水平面上，且处在磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m、电阻为 r 的金 属棒 ab 垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给金属棒 ab 一个水平向右的 瞬时冲量 I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程 A．金属棒做匀减速直线运动直至停止运动 1 1cos fF mg θ 2 1cos fF mg θ B．电阻 R 上产生的焦耳热为 C．通过导体棒 ab 横截面的电荷量为 D．导体棒 ab 运动的位移为 9．如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为 l 的正方形导电线圈，线圈电阻不变， 线 圈右侧有垂直水平面向下、宽度为 2l 的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴 Ox，O 点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为 B=kx，线框在水平向右的外力 F 作用 下沿 x 正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流 i 随时间变化的图像（以顺时 针为正方向）、拉力 F 随线圈位移 x 变化的图像可能正确的是 A． B． C． D． 第 II 卷 非选择题（56 分） 二、实验题（16 分） 10．(6 分)某同学“用双缝干涉测光的波长”。 （1）如图所示，若将某单色光束照在的双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样是平行 且等宽的明暗相间的条纹。换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观 察到的条纹宽度将_________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察 到的条纹宽度将_________（以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”）； 2 2 I m I BL 2 2 I R r B L +（ ） （2）为测量该单色光的波长，将光束垂直射向间距为 d 的双缝（每个缝的宽度很窄，宽度 可忽略），在双缝后面距离为 L 处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心 刻线与条纹的中心对齐，经测量得出 5 条亮条纹之间的距离为 a，则该单色光的波长为___。 11．（10 分）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车 P 的前端粘有橡皮泥，后端连接 通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车 P，使之运动， 与静止的小车 Q 相碰粘在一起，继续运动。 （1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分， 用刻度尺测得各点到起点 A 的距离。根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上 ____________段来计算小车 P 的碰前速度。 （2）测得小车 P（含橡皮泥）的质量为 m1，小车 Q（含橡皮泥）的质量为 m2，如果实验数 据满足关系式______________，则可验证小车 P、Q 碰撞前后动量守恒。 （3）如果在测量小车 P 的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动 量相比，将_________（填“偏大”或“偏小”或“相等”）。 三、解答题（40 分） 12．（10 分）如图所示，单色细光束射到一半径为 R 的透明球表面，光束在过球心的平面内， 入射角 θ1=60°，该光束折射进入球内后在内表面反射一次，再经球表面折射后射出，出射光 束恰好与最初入射光束平行。(已知真空中光速为 c) ①补充完整该光束的光路图，求透明球的折射率； ②求这束光在透明球中传播的时间。 13．（12 分）如图 9 所示，交流发电机的矩形线圈 abcd 中，已知线圈面积为 0.01m2，匝数 100 匝，线圈电阻 r =2Ω，外电阻 R =8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感 强度 B=2/ （T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO’匀速转动，角速度 ω=10πrad/s．若 线圈经图示位置时开始计时（线圈平面平行于磁场方向）， （1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式； （2）从图示位置起转过 90°过程中，通过电阻 R 的电量 （3）从图示位置起转过 90°过程中，线圈上产生的焦耳热 14．（18 分）如图所示，质量 m=3 kg 的小物块以初速度 v0=4 m/s 水平向右抛出，恰好从 A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道．圆弧轨道的半径为 R=3.75 m，B 点是圆弧轨道的最 低点，圆弧轨道与水平轨道 BD 平滑连接，A 与圆心 O 的连线与竖直方向成 37°角，MN 是 一段粗糙的水平轨道，小物块与 MN 间的动摩擦因数 μ=0.1，轨道其他部分光滑．最右侧是 一个半径为 r=0.4 m 的半圆弧轨道，C 点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道 BD 在 D 点平滑连接．已知重力加速度 g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8． （1）求小物块经过 B 点时对轨道的压力大小； （2）若 MN 的长度为 L=6 m，求小物块通过 C 点时对轨道的压力大小； π （3）若小物块恰好能通过 C 点，求 MN 的长度 L'． 【参考答案】 1．A 2．C 3．C 4．A 5．C 6．A 7．AD 8．CD 9．AC 10．变宽 变窄 11． BC 偏小 12．①光路图如图所示： 根据几何关系： ，则 由 ； ②由于 ，则 由几何关系可知： 则时间为： 。 13．（1）峰值电动势 Em =nBSω =20V 所求表达式为 （V） （2）所求电量 C （3）回路中电流的有效值 A 所求过程所用时间 s 所以线圈中产生的焦耳热 J 14．解：（1）物块做平抛运动时，根据平抛运动的规律有： 解得： 小物块经过 A 点运动到 B 点，根据机械能守恒定律有： 4 ad L 1 2 32θ θ θ= = 0 3 30θ = 1 3 sin 3sinn θ θ= = cn v = 3 3 cv cn = = 32 cos 3S R Rθ= = 2 2 3 6 3 3 S R Rt v cc = = = 20sin10e = π 1 ( ) 5 BS BSq It n t nt r R R r = = = =+ + π 22 22 2( ) m m UI I R r = = =+ 1 1 2 0.054 4t T= = × =π ω 2 0.2Q I rt= = 0 37Av v cos= ° 0 4 5 /37 0.8A vv m scos = = =° 小物块经过 B 点时，有： 解得： 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小是 62N （2）小物块由 B 点运动到 C 点，根据定能定理有： 在 C 点，由牛顿第二定律得： 代入数据解得： 根据牛顿第三定律，小物块通过 C 点时对轨道的压力大小是 60N （3）小物块刚好能通过 C 点时，根据 解得： 小物块从 B 点运动到 C 点的过程，根据动能定理有： 代 入数据解得： ( )2 21 1372 2A Bmv mg R Rcos mv+ − ° = 2 B N mvF mg R − = 2 253 2 37 3 10 3 2 0.8 3 623.75 A N vF mg cos m NR = − ° + = × × − × + × =（ ） （ ） 2 21 12 2 2C BumgL mgr mv mv− − = − 2 C N mvF mg r ′ + = 60NF N′ = 2 Cmvmg r ′= 10 0.4 2 /cv gr m s= = × =′ 2 21 12 2 2 BmgL mgr mv mvµ− ′− ′= − ' 10L m=