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四川省成都外国语学校2019-2020学年高二物理下学期期中试题四川省成都外国语学校2019-2020学年高二物理下学期期中试题年级：姓名：- 22 -四川省成都外国语学校2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态对于它们发出的光，以下判断正确的是（ ）A. 它们发出的都是红外线B. 它们发出的都是紫外线C. 验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线D. 验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线【答案】D【解析】【详解】紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发出荧光，故验钞机发出的是紫外线；红外线被长较长，容易发生衍射，故能很方便地遥控家用电器A. 它们发出的都是红外线不符合题意B. 它们发出的都是紫外线不符合题意C. 验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线不符合题意D. 验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线符合题意2.如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是黄光形成的条纹（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】AC间距相同、分布均匀的条纹是干涉形成的，故AC不符合题意；BD中间条纹较宽，间距不等的条纹是衍射形成的；紫光的波长小于黄光的波长，紫光衍射形成的条纹的中间亮纹的宽度较小，则B是紫光形成的衍射图象，D是黄光形成的衍射图象；故B不符合题意，D符合题意3.如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（）A. 开关S闭合时，灯泡A比B先亮B. 开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮C. 开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后保持不变D. 开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭【答案】C【解析】【详解】ABC当S闭合时，由于L的阻碍，电流从两灯中流过，故两灯同时亮，并且流过的电流相等，故两灯的亮度相同；但电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，B灯更亮，最后保持不变，故C正确，AB错误；DS断开时，B中电流消失，故立即熄灭；而A中由于电感中产生感应电动势，使A闪亮一下后逐渐熄灭，故D错误。故选C。4.一个质点以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，如图（a）所示，它的振动图象如图（b）所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（）A. 该质点的振动方程为B. 0.2s末质点的速度方向向右C. 质点做加速运动D. 0.7s时质点的位置在O与B之间【答案】D【解析】【详解】A该质点振动的振幅为A=5cm=0.05m，周期T=0.8s，则则质点的振动方程为选项A错误；B0.2s末质点在平衡位置，速度方向向左，选项B错误；C质点由O向A运动，做减速运动，选项C错误；D0.7s时质点正由O向B运动，其位置在O与B之间，选项D正确。故选D。5.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场，匝数为10的矩形线框ab边长为0.5mad边长为0.4m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO匀速转动，转动的角速度为 20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10的电阻R构成闭合回路，t=0时刻线圈平面与磁场方向平行，不计线框及导线电阻，下列说法正确的是（）A. 线圈中磁通量变化率的最大值为20VB. 电阻R两端电压的瞬时值表达式(V)C. 电阻R中电流方向每秒变化20次D. 电阻R消耗的电功率为40W【答案】B【解析】【详解】A感应电动势最大值为根据 可知线圈中磁通量变化率的最大值为选项A错误；B电阻R两端电压的瞬时值表达式选项B正确；C交流电的方向每周期改变2次，交流电的频率为则电阻R中电流方向每秒变化次，选项C错误；D交流电的有效值为电阻R消耗的电功率为选项D错误。故选B。6.如图所示，在真空中有一直角棱镜ABC，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为，最后垂直于BC边射出棱镜，则该棱镜的折射率为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由光路图和几何知识得：图中i=60，折射角r=30则该棱镜的折射率为故选B。7.如图所示，T为理想变压器，电流表 A、电压表V均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接输出电压一定的正弦交流电源.则（）A. 只将滑片P1下移时，电流表A示数变大B. 只将滑片P2下移时，电压表V示数变大C. 只增大交流电源的频率时，电压表V示数不变D. 只将滑片下移时，电流表A示数变大【答案】D【解析】【详解】A 只将滑片P1下移，副线圈两端电压变小，输出功率变小，输入功率也变小，原线圈电流变小，电流表A示数变小，故A错误；B 只将滑片P2下移，副线圈回路电阻变小，副线圈电流变大，电阻R1分压变大，电压表示数变小，故B错误；C 只增大交变电流的频率，电感线圈的感抗增大，副线圈电流减小，R1分压减小，电压表示数变大，故C错误；D只将滑片P2下移，副线圈回路电阻变小，副线圈电流变大，匝数比不变，则原线圈电流变大，电流表A示数变大，故D正确。故选D。8.如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态规定ab的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由法拉第电磁感应定律可分析电路中的电动势，则可分析电路中的电流，根据楞次定律判断感应电流的方向；由安培力公式可得出安培力的表达式，则可得出正确的图象【详解】AB由由图乙知，B的变化率不变，即保持不变，则感应电动势保持不变，电路中电流I不变；根据楞次定律判断得知ab中感应电流沿ba，为负值故AB错误CD由安培力F=BIL可知，电路中安培力随B的变化而变化，当B为负值时，根据楞次定律判断可知ab中感应电流从b到a，安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方，如图所示，根据平衡条件可知，水平外力水平向左，为负，大小为同理，B为正值时，水平外力水平向右，为正，大小为，故C错误，D正确。故选D。二、多项选择题9.一束由、两种单色光混合的复色光沿半径方向射入半圆形玻璃砖的水平界面，经界面反射和折射后在竖直的光屏上水平界面的上、下两侧产生两个光斑和，如图所示，已知光在玻璃中的传播速度大于光，则以下看法正确的是（）A. 处复色光，处为光B. 处为光，处为光C. 增大光在水平界面上的入射角，光屏上有可能出现三个光斑D. 保持入射光强度不变，增大光在水平界面上的入射角，下方的光斑的亮度将增加【答案】AD【解析】【详解】AB 已知光在玻璃中的传播速度大于光， ，a的折射率小，临界角大，故b光发生了全反射，a光折射且反射，故处为复色光，处为光，故A正确B错误；C 增大光在水平界面上的入射角，b光一定发生了全反射，当a光也发生全发射，则光屏上有可能出现一个光斑，不会出现三个，故C错误；D保持入射光强度不变，增大光在水平界面上的入射角，入射角越大，反射光线越强，下方的光斑的亮度将增加，故D正确。故选AD。10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 该波的周期为B. 处的质点具有正方向的最大速度时，处的质点具有负方向的最大加速度C. 在内处和处的质点通过的路程均为D. 该波的传播速度可能为0.15【答案】AB【解析】【详解】A由图可知，该波的周期为12s，A正确；B简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点在平衡位置向y轴正方向振动时（如时），处的质点在波峰，具有负方向的最大加速度，B正确；C由题图可知，处质点的振动方程为在内处的质点通过的路程为而处质点的振动方程为在04s内处的质点通过的路程为小于6cm，C错误；D简谐横波沿x轴正方向传播，由图可知，时刻，处的质点位于波谷，处的质点在时刻位于波谷，时间相差结合波形得（，1，2，），解得波长（，1，2，），该波的波速为（，1，2，），分析可得该波的传播速度不可能为0.15m/s，D错误。故选AB。11.小型发电厂输出电压为（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：10和9：1，下列说法中正确的是（）A. 升压变压器原线圈中的电流小于降压变压器副线圈中的电流B. 升压变压器的输入功率等于降压变压器的输出功率C. 若用户增加时，则输电线上分得的电压将增加D. 若用户得到的电压（有效值）为220V，则输电效率为90%【答案】CD【解析】【详解】A 根据电流关系，设升压变压器原线圈中的电流为I，则升压变压器副线圈的电流为，降压变压器副线圈电流为，升压变压器原线圈中的电流大于降压变压器副线圈中的电流，故A错误；B因为输电线上存在功率损失，则升压变压器的输入功率大于降压变压器的输出功率，故B错误；C 若用户增加时，相当于负载的电阻减小，输出功率增大，输电线上的电流增大，则输电线上分得的电压将增加，故C正确；D 若用户得到的电压（有效值）为220V，则降压变压器原线圈的电压为升压变压器副线圈电压输电效率为故D正确。故选CD。12.是用粗细均匀的电阻丝制成边长为的正方向导线框，固定在水平面上，空间有竖直向下的匀强磁场，另一根长度也为、与导线框导线粗细、材料都相同的金属杆放在导轨上，与导线框接触良好且无摩擦.现用水平向右的力拉动沿导线框从左端匀速运动到右端，则过程中（）A. 拉力的功率保持不变B. 、两端的电压先增大后减小C. 导线框消耗的电功率先增大后减小D. 导线框消耗的电功率先减小后增大【答案】BC【解析】【详解】A 线框的总长一定，则总电阻一定，根据数学知识可知当左右两边电阻相等时，回路的电阻最大。导体棒匀速运动，水平拉力的功率等于克服安培力做功功率，即等于电路的电功率，根据， 不变，R总先增大后减小，故功率先减小后增大，故A错误；B 、两端的电压（r为导体棒电阻） ，R总先增大后减小，电流先减小后增大，则路端电压先增大后减小，故B正确；CD导体框消耗的电功率是电源的输出功率，因为MN在中间时，根据电阻定律可知，外电路总电阻等于电源内阻即导体棒的电阻，根据电源输出功率与外电阻关系可知，当内外电阻相等，电源输出功率最大，所以在外电阻先增大后减小过程中，导线框消耗的电功率先增大后减小，故C正确D错误。故选BC。13.如图所示，宽为的两固定足够长光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为.质量均为、电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上，其间距也为，现给一向右的初速度，对它们之后的整个运动过程说法正确的是()A. 的加速度越来越大，的加速度越来越小B. 克服安培力所做的总功为C. 通过的电荷量为D. 两导体棒间的距离最终变为【答案】CD【解析】【详解】A 给cd一向右初速度v0，根据右手定则可知电流方向为cdba，根据左手定则可知cd杆安培力方向向后，做减速运动，ab做加速运动，两棒的安培力大小相同，两导体棒的电动势相互抵消，因此切割磁场的速度相当于两导体棒的相对速度，因cd棒加速，ab棒减速，相对速度越来越小，因此 可知ab、cd的加速度越来越小，故A错误；B 当cd向右运动过程中，受到向左的安培力减速，而ab受向右的安培力而加速运动，当两者共速时满足：mv0=2mv对cd棒：故B错误；C 对ab根据动量定理可得：BILt=mv，解得：故C正确；D 设最后两根杆相对运动的距离为x，根据电荷量的公式可得：解得：所以两导体棒间的距离最终变为，故D正确。故选CD。三、实验题14.做测定玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中三个实验小组的实验情况：(1)甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角r作出图象如图甲所示，则下列判定正确的是_A.光线是从空气射入玻璃的B.该玻璃的折射率约为0.67C.该玻璃的折射率约为1.5D.该玻璃置于空气中时临界角约为(2)乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在y0区域放入某介质（以x轴为界面），并通过实验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为A（8，3）、B（1，4）、C（7，4），则：入射点（图中未标出）的坐标为_；通过图中数据可以求得该介质折射率n_(3)丙组同学在实验中将玻璃砖的界面和的间距画得过宽（光从射入），若其它操作正确，则图甲中折射率的测量值_准确值；图乙中折射率的测量值_准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）.【答案】 (1). AC (2). （4，0） (3). (4). 小于 (5). 小于【解析】【详解】(1)1 A由图可知，sinisinr，即入射角大于折射角，可知，光线是从空气射入玻璃的，故A正确；BC 由折射定律知可知，该玻璃的折射率故B错误C正确；D根据可知，所以，该玻璃置于空气中时临界角小于45，故D错误。故选AC。(2)23 画出三条光线如图所示。根据折射光线与入射光线的对称性，可知，入射点O的横坐标为故入射点O的坐标为（4，0）。设入射角为i，折射角为r。根据数学知识得：，所以该介质折射率：(3)4 将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致折射角偏大，则图甲中折射率的测量值小于准确值；5如图，实线是实际光线，红色虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小，测量值小于准确值。15.用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d=0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为L=75.0 cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数x1=_mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，则游标卡尺的读数x2=_mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_mm.【答案】 (1). 0.3 (2). 9.6 (3). 6.210-4【解析】图戊的示数主尺为：0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.13mm=0.3mm，总读数为0.3mm；图己的示数主尺为：9mm；游标尺的第6刻度与上面对齐，读数为0.16mm=0.6mm，总读数为9.6mm根据得四、计算题16.如图所示，一列沿轴传播的简谐横波，实线是在t0时刻的波形图，虚线是这列波经t0.2s的波形图，(是波的周期)。(1)若波的传播方向沿轴正方向，求波速；(2)若波的传播方向沿轴负方向，求波速；(3)若波的传播速度，波的传播方向如何？【答案】(1)100cm/s；(2)80cm/s；(3)向轴正方向传播【解析】【详解】(1)由图知波长当波向轴正方向传播时，波传播的距离由于，故所以(2)当波向轴负方向传播时，波传播的距离同理所以(3)波传播的距离故波向轴正方向传播。17.如图所示，某种材料制成的半球体，左侧面镀有水银，CD为半球底面直径，O为球心，直线OB垂直CD，且与半球面交于B点现有一单色光平行BO方向从半球面上的A点射入半球，经CD面反射后恰好从B点射出半球半球的半径为R，入射时单色光线与OB的距离d=R，透明半球对该单色光的折射率，不考虑单色光在B点的反射求单色光从B点射出时的折射角；已知光在真空中的传播速度为c，求单色光在半球内传播的总时间t【答案】=60【解析】【详解】该单色光在半球内传播的光路如图所示：设光在A点的入射角为1，则有：，可得1=60 设折射角2.则有：，可得2=60由几何关系可知，光线在B点的入射角2=30 在B点，由，可得：=60 由图可知：，EF=OF-OE=，AE=2EF= 光线在球内的总路程为：s=AE+EB=光线在球内的传播速度大小为： 光线在球内的传播时间为：18.发电机输出电压为220V，输出功率为44kW，两条输电线的总电阻为，求：(1)用户得到的电压和电功率各是多少；(2)如果发电站先用变压比为1：5的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后，再经过5：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电功率和电压又各是多少？【答案】(1)120V，24kW；(2)43200W，216V【解析】【详解】(1)输电电流A损失电压V损失功率故用户得到的电压用户得到的功率(2)设输电电压为，则解得V所以输电电流为A此时线路上损失电压V损失功率W故用户得到的功率43200W降压变压器输入电压V又V即用户此时得到的电压为216V。19.桌面上有不等间距平行金属导轨MN、和PQ、如图水平放置(桌面未画出)，MN和相连，PQ和相连，导轨宽度分别为，和上左端都涂有长度为2m的绝缘漆，图中用较粗部分表示，金属棒和金属棒分别垂直导轨放置，金属棒开始位置与位置重合，它们质量分别为，用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一小物块相连，的质量，开始时距地面高度，整个空间充满垂直导轨向上的匀强磁场。已知绝缘漆部分和棒的动摩擦因数，导轨其余部分均光滑且和金属棒接触良好，开始用手托着使系统保持静止。现放手使其开始运动，物体触地后不再反弹，设整个过程中导轨足够长，g10m/s2，求：(1)金属棒b在导轨上涂有绝缘漆部分运动时绳子的拉力大小；(2)从开始运动到金属棒a的速度为2m/s时系统产生的热量；(3)求金属棒a的最大速度.【答案】(1)1.2N；(2)1.8J；(3)【解析】【详解】(1)金属棒b在导轨,上涂有绝缘漆部分运动时未形成闭合电路，导体棒不受安培力。对b和c这个系统，由牛顿第二定律得解得对c物体受力分析，由牛顿第二定律得解得绳子的拉力为(2)在摩擦过程摩擦力大小为摩擦生热产生的热量为解得此时离开绝缘漆，金属棒b开始切割磁感线，回路产生感应电流，b做减速运动，a做加速运动，它们的电流时刻相等，所以a和b受到的安培力大小之比为1:2，质量之比为1:2，所以加速度之比为1:1，即二者速度变化量时刻相等。当a的速度从0变为2m/s时，变化量为2m/s，则此时的速度为根据能量关系得系统产生的焦耳热为解得所以总共产生的热量为(3)金属棒a和b运动方向相同，磁场方向相同，切割产生的感应电动势方向相反，即电动势相减为回路总电动势。a做加速运动，b做减速运动，只要二者的电动势不相等，则回路有电流，即b减速、a加速。当两者的感应电动势相等时，回路的感应电流为0，两棒不受安培力，做匀速运动，金属棒a的速度达到最大。设此时a、b两棒的速度分别为和，则有可得因为a、b加速度大小相等，则有解得