2020学年高二物理下学期半期考试试题人教版

2020学年高二物理下学期半期考试试题人教版

‎2019学年高二物理下学期半期考试试题 一、选择题(1-8题为单项选择，每题3分，9-14题为多项选择，选对得3分，选不全得1.5分，选错或不选不得分)‎ ‎1.下列说法正确的是( )‎ A.机械波的振幅与波源无关 B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定 C.声波是一种横波 D.形成纵波的质点，随波一起迁移 ‎2.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则( ) A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3‎ C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V ‎ ‎3.通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s，则电阻两端电压的有效值为( )‎ A.12V B.V C.15V D.V ‎ ‎4.如图，理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是( )‎ A.I1和I2表示电流的瞬时值 B.U1和U2表示电压的最大值 C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小 ‎5.一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知( )‎ A.质点振动的频率为1.6Hz B.质点在0.2s时，位移大小为1.0cm C.在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同 D.在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同 ‎6.如图所示，L是一个纯电感线圈，R为一个灯泡，下列说法中正确的是( ) A.开关S闭合瞬间和断开瞬间，灯泡中都有从a到b的电流通过 B.开关S断开瞬间， ‎ C.开关S闭合瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，断开瞬间则没有电流通过 D.开关S断开瞬间，灯泡中有从a到b的电流通过，闭合瞬间则没有电流通过 ‎7.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则( )‎ A. T1>mg，T2>mg           B. T1mg，T2mg ‎8.某振动系统的固有频率为fo ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。‎ - 7 -‎ 若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( )‎ A.当f < f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小 B.当f > f0时，该振动系统的振幅随f增大而增大 C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0 ‎ D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f ‎9.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么( ) A. 线圈中感应电流的有效值为2A B. 线圈消耗的电功率为4W C.任意时刻线圈中的感应电动势为 D.任意时刻穿过线圈的磁通量为 ‎ ‎10.下列说法正确的是( )‎ A.法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场 B.奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律 C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场方向总是与原来的磁场方向相反 ‎11.如图所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有( )‎ A.a、b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 ‎12.一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A 的平衡位置与坐标原点O 相距0.5m，此时质点A 沿y 轴正方向运动，经过0.02s第一次达最大位移。由此可知( )‎ A.这列波的波长为1m ‎ B.这列波的频率为50Hz ‎ C.这列波的波速为25m/s ‎ D.这列波沿x 轴正方向传播 ‎13.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是( )‎ A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大 B.在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大 C.在t1~ t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D.在t1~ t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势 ‎14.如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r，间距为L，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B - 7 -‎ ‎。现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中( )‎ A.通过R的电流方向为由外向内 B.通过R的电流方向为由内向外 C.R上产生的焦耳热为 ‎ D.通过R的电量为 ‎ 二、实验题 ‎15.(6分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：‎ 摆长L/m ‎0.5000‎ ‎0.8000‎ ‎0.9000‎ ‎1.0000‎ ‎1.2000‎ 周期T/s ‎1.42‎ ‎1.79‎ ‎1.90‎ ‎2.00‎ ‎2.20‎ T2/s2‎ ‎2.02‎ ‎3.20‎ ‎3.61‎ ‎4.00‎ ‎4.84‎ ‎(1)以摆长L为横坐标，周期的平方T2为纵坐标，根据以上数据在图中画出T2-L的图线。‎ ‎(2)由此图像求出重力加速度g= m/s2。(结果保留到小数点后二位)‎ ‎(3)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.摆球的质量偏大 B.摆动的偏角偏小 C.计算摆长时，把悬线长当作了摆长l D.测量周期时，将n次全振动误记成了(n+1)次全振动 ‎16.(9分)如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95℃时的阻值为150 Ω，在20℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在95 ℃～20 ℃之间的多个温度下RT的阻值。‎ ‎(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。‎ ‎(2)完成下列实验步骤中的填空： ①依照实验原理电路图连线； ②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃； ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全； ④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I0，并记录____________； ⑤将RT的温度降为T1 (20 ℃＜T1＜95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数____________，记录_______________； ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________； ⑦逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥。‎ 三、计算题 ‎17.(12分) 平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：‎ ‎(1)P、Q间的距离；‎ - 7 -‎ ‎(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。‎ ‎18.(12分)某小型水电站发电机的输出功率为100 kW，输出交流电压为250 V，通过理想变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，要求在输电线上损失的电功率是输送功率的5%，在用户端通过理想变压器把电压降为220 V.求：‎ ‎(1)降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？‎ ‎(2)输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？‎ ‎(3)两个变压器的匝数比各应等于多少？‎ ‎19.(19分)如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求：‎ ‎(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；‎ ‎(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。‎ - 7 -‎ 参考答案及评分细则 一、选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ B C B C C B A D BC AC AD AD BD AC 二、填空题 ‎15.每小题2分(1) (2)9.86 m/s2 (3)C ‎16.（1）实验原理电路图如图所示；2分 （2）④电阻箱的读数R0　2分 ⑤仍为I0 2分 电阻箱的读数R1　2分 ⑥R0+150-R1 1分 三、计算题 ‎17.解析　(1)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP＝λ＝35 cm 解得λ＝28 cm①2分 波速为v＝＝0.28 m/s②1分 在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为s＝vt＝140 cm③1分 由题意有s＝PQ＋④2分 解得PQ＝133 cm⑤1分 ‎(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t1＝t＋T＝6T＋⑥3分 波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A。‎ 故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm⑦2分 - 7 -‎ ‎18.解：（每小问4分）‎ ‎19. (1)在金属棒未越过MN之前，穿过回路的磁通量的变化量为 ΔΦ＝ΔBS＝kΔtS①1分 由法拉第电磁感应定律有 E＝②1分 由欧姆定律得 I＝③1分 由电流的定义得 I＝④1分 联立①②③④式得 ‎|Δq|＝Δt⑤1分 由⑤式得，在t＝0到t＝t0的时间间隔内即Δt＝t0，流过电阻R的电荷量q的绝对值为 ‎|q|＝⑥1分 ‎(2)当t>t0时，金属棒已越过MN。由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有 F＝F安⑦2分 式中，F是外加水平恒力，F安是金属棒受到的安培力。设此时回路中的电流为I，‎ F安＝B0lI⑧1分 此时金属棒与MN之间的距离为s＝v0(t－t0)⑨1分 匀强磁场穿过回路的磁通量为 - 7 -‎ Φ′＝B0ls⑩1分 回路的总磁通量为 Φt＝Φ＋Φ′⑪2分 其中Φ＝B1S＝ktS⑫1分 由⑨⑩⑪⑫式得，在时刻t(t>t0)，‎ 穿过回路的总磁通量为Φt＝B0lv0(t－t0)＋kSt⑬1分 在t到t＋Δt的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt为 ΔΦt＝(B0lv0＋kS)Δt⑭1分 由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为 Et＝⑮1分 由欧姆定律得 I＝⑯1分 联立⑦⑧⑭⑮⑯式得 F＝(B0lv0＋kS)⑯1分 答案　(1) ‎(2)B0lv0(t－t0)＋kSt　(B0lv0＋kS) - 7 -‎