【解析】辽宁省抚顺德才高级中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题含解析.doc

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1、20172018学年度德才高中高二年级下学期期中考试高二物理试卷一、选择题1. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知该交变电流（ ）A. 周期为0.125sB. 电压的有效值为VC. 电压的最大值为VD. 电压瞬时值的表达式为【答案】B.考点：交流电的电压与时间的关系。2. 某温控电路的原理如图所示，RM是半导体热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在1527的环境中工作当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备下列说法中正确的是( )A. 环境温度降低，RM的阻值减小B. 环境温度升高，Uab变大C. 滑片P向下移动时，Uab变大D. 调节滑片P能改变升温和降温

2、设备启动时的临界温度【答案】D【解析】RM是半导体热敏电阻，环境温度降低时，RM的阻值增大，故A错误环境温度升高时，RM的阻值减小，根据串联电路中电压与电阻成正比，可知Uab变小，故B错误滑片P向下移动时，R增大，总电流减小，则Uab变小，故C错误调节滑片P时，可改变Uab，从而改变升温和降温设备启动时的临界温度，故D正确故选D3. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，ab接在电压有效值不变的交流电源的两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）A. 该变压器

3、起降压作用B. 变阻器滑片是沿dc的方向滑动C. 电压表V1示数增大D. 电压表V2、V3示数均增大【答案】A【解析】观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故A正确；观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿cd的方向滑动，故BC错误；由于电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，所以滑动

4、变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故D错误；故选A.4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R。当原线圈两端接有正弦交变电流时，变压器的输入功率为P0，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度v匀速上升，此时理想交流电流表A的示数为I。若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A. 电动机输出的机械功率为P0B. 变压器的输出功率为mgvC. 副线圈两端电压的有效值为D. 整个装置的效率为【答案】D【解析】A、电动机的输出的功率全部对物体做功转化为物体的机械能，所以电动机输出的机械功率为，所以A错误；B、变压

5、器的输出功率和输入的功率相等，所以输出的功率大小为，所以B错误；C、变压器的输出功率和输入的功率相等，所以，所以副线圈两端电压的有效值为，所以C错误；D、输出的总功率为，输入的总功率为，所以整个装置的效率为，所以D正确。点睛：变压器的输入功率和输出功率相等，电动机对物体做功转化为物体的机械能，即为电动机的输出的功率。5. 如图所示，做简谐运动的弹簧振子，下列说法中正确的是（ ）A. 振子通过平衡位置时，加速度最大B. 振子在最大位移处时，动能最大C. 振子在连续两次通过同一位置时，速度相同D. 振子在连续两次通过同一位置时，位移相同【答案】D【解析】A. 振子通过平衡位置时，加速度为零，A错误

6、；B. 振子在最大位移处时，动能为零，B错误；C. 振子在连续两次通过同一位置时，速度可能相反；C错误；D. 振子在连续两次通过同一位置时，位移相同，D正确；故选D。6. 如图甲所示为一列简谐横波在t10s时波的图象，P为介质中的一个质点。图中乙是质点P的振动图象，那么该波的传播速度v和传播方向是( )A. v1.0m/s，沿x轴负方向B. v0.5m/s，沿x轴负方向C. v0.5m/s，沿x轴正方向D. v1.0m/s，沿x轴正方向【答案】C【解析】由波的图像可知=1m；由振动图像可知：T=2s，则 ；由振动图像可知质点P在t=10s时向上振动，由波动图像可知，波向x轴正向传播，故选C.7

7、. 关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（）A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听 到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听 到的甲车笛声频率等于他所听到的乙车笛声频率【答案】B【解析】试题分析：产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，A错误B正确；甲乙两列车相向行驶

8、，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，因为乙车中的某旅客与甲车相向运动，在单位时间内接收到波的个数增多，所以听到的甲车笛声频率变大，而他与乙车相对静止，所以他所听到的乙车笛声频率不变，CD错误考点：考查了对多普勒效应的理解8. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为，副线圈的匝数，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=88，电流表的示数为1A，下列判断正确的是( )A. 原线圈的输入功率为88WB. 原线圈和副线圈的匝数比为5:2C. 电流表的示数为0.1AD. 若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表的示数减小【答案】AB【点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线

9、圈内阻；二是没有出现漏磁现象输入电压决定输出电压，而输出功率决定输入功率.9. 一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为1cm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（）A. 这列波沿x轴负方向传播B. 这列波的波速是m/sC. 从t=0.6s开始，紧接着的t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10mD. 从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置【答案】BD【解析】A、由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正向；故A错误。B、由甲图读出该波的波长为=20m，由乙图周期为：T=1

10、.2s，则波速为：；故B正确。C、t=0.6s=0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过t=0.4s，A质点通过的路程是：S=2A=22cm=4cm；故C错误。D、图示时刻质点P沿y轴负方向，质点Q沿y轴正方向，所以质点P将比质点Q晚回到平衡位置。将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为，Q点的横坐标为，根据波形的平移法可知质点P比质点Q晚回到平衡位置的时间为：；故D正确。故选BD。【点睛】本题既要理解振动图象和波动图象各自的物理意义，由振动图象能判断出质点的速度方向，更要把握两种图象的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向10. 一般认为激光器

11、发出的是频率为n的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率n是它的中心频率，它所包含的频率范围是n (也称频率宽度)，其中n + n， 和n-n分别记为“上限频率”和“下限频率”。如图所示，某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光）由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成角。则下列说法正确的是（ ）A. 逐渐减小角，a光在液膜下表面先发生全反射B. a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大C. b光更容易发生明显的衍射现象D. 相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小【答案】BC【解析】试题分析：频率越大，介质对这种色光

12、的折射率越大，通过平行液膜后侧移越大；根据光路可逆性分析光线能否在液膜下表面发生全反射；波长越大，波动性越强，越容易发生衍射现象；干涉条纹的间距与波长成正比由于平行液膜的上表面与下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性得知，两种光都不可能在液膜下表面发生全反射，A错误；a光的频率大于b光的频率，液膜对a光的折射率大于对b光的折射率，则a光通过平行液膜后偏移的距离较大，B正确；a光的频率大于b光的频率，由波速公式得知，b光的波长大于a光的波长，b光的波动性较强，更容易发生明显的衍射现象，C正确；干涉条纹的间距与波长成正比所以相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距

13、较大，D错误11. 如图所示，a，b为两束不同频率的单色光，以45的入射角射到玻璃砖的上表面，直线OO与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，入射点A，B到N点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点下列说法正确的是（）A. 在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B. 在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C. 玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率D. 同时增大入射角，则b光在下表面先发生全反射【答案】BC【解析】所有色光在真空中传播速度都相同，都是c=3108m/s故A错误由图看出a的折射角大，入射角相等，由折射定律知，玻璃对a光的折射率小，由分析可知a光在玻璃中传播速度

14、大故BC正确b光射到玻璃砖的下表面时，入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性原理得知，光线一定从下表面射出，不可能发生全反射故D错误故选BC.点睛：根据光路图正确判断光的折射率大小，然后根据折射率、波长、频率、光速等之间的关系进行求解，这些知识点是对学生的基本要求，平时要加强练习12. 有一半圆柱形玻璃砖，玻璃的折射率n=1.5，AB为其直径，O为圆心，一束宽度恰等于玻璃砖直径的单色平行光垂直于AB从真空入射玻璃砖，其中心光线通过O点，如图所示。则下列判断中正确的是（）A. 只有圆心两侧范围内的光线不能通过玻璃砖B. 只有圆心两侧范围内的光线能通过玻璃砖C. 通过圆心的光线将沿直线穿出不发生

15、偏折D. 圆心两侧范围外的光线将在曲面发生全反射【答案】BCD【解析】由，当发生全反射后没有光线射出，越是两边越容易发生全反射，设某条光线刚好发生全反射，有，BD对；通过圆心的光线入射角为90，将沿直线穿出不发生偏折，C对。二、实验题13. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母). A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线 C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球 (2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示). (3)下表是某同学记录的3

16、组实验数据，并做了部分计算处理. 请计算出第3组实验中的T_s，g_m/s2.【答案】 (1). AD； (2). ； (3). 2.01； (4). 9.76【解析】(1)为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD(2)单摆的周期：，由单摆的周期公式：，解得：.(3)由表中实验数据可知，第三组实验中，周期：.代入数据得：.【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及可以减小误差的方法，掌握单摆的周期公式，知道周期等于完成一次全振动所需的时间，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

17、大头针，如图甲所示. (1)在图乙中画出完整的光路图_.(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，如图丙所示.图中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). ； (2). 1.53； (3). 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

18、边长为1，光线的入射角为1，折射角为2，则sin1=0.798，sin 2=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。三、计算题15. 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20 cm，ad边长l2=25 cm，放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1，外电路电阻R=9，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里求：(1)

19、感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转一圈外力做的功；【答案】(1) eEmcost314cos100t (V)；(2) W98.6J【解析】（1）n=3000r/min的转速匀速转动，所以线圈的角速度=100rad/s感应电动势的最大值为：所以感应电动势的瞬时值表达式为（2）电动势有效值为 ，电流，线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即W=I2(R+r)T=98.6J16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t10时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t20.01 s时的波形图。（1）试确定波沿x轴传播的方向；（2）已知周期T0.01 s，求波速；（3）已知周期T0.01 s，求

20、波速。【答案】(1) 沿x轴正方向传播；(2) v100m/s；(3) v=800n+100（m/s）（n=1.2.3）【解析】(1)由题意此时P质点向y轴负方向运动，沿x轴方向满足“上坡下”，可知波沿x轴正方向传播。(2)由题意知，8 m， 联立式，代入数据解得：v100m/s (3)若周期T0.01s，则 （n=1.2.3）【点睛】解决本题的关键知道振动和波动的联系，掌握波速的求法：1、v=f；2、.17. 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点另一光线BN恰好

21、在N点发生全反射已知ABM=30，求： ()玻璃的折射率；()光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比；()N点到直径AB的距离【答案】(1)；(2)6；(3) 【解析】试题分析：（i）已知ABM=30，由几何关系知入射角：=30折射角：=60则玻璃的折射率为：（ii）光在玻璃中传播速度：光由B传到M的时间：=光由M传到Q的时间：=则：=6（iii）由题意知临界角C=ONB则：sinC=，cosC=N点到直径AB的距离：d=2RcosCsinC=考点：光的折射定律；全反射18. 一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45的激光笔，发出的

22、细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：(1)该激光在玻璃中传播的速度大小；(2)从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射）【答案】(1)；(2) 【解析】(1) 由得激光在玻璃中的传播速度为：(2)从玻璃射向空气，发生全反射的临界角，设激光射到M、N点正好处于临界情况，从M到N点的过程，侧面有激光射出由正弦定理得：得：同理：得：【点睛】解决本题的关键作出光路图，确定出临界情况，结合几何关系和折射定律进行求解. ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%