浦城县2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题
参考答案
1. C【详解】A. 在,线圈产生的感应电动势为零,正位于中性面,此时穿过该矩形线圈的磁通量
最大,故A错误;B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
故B错误;CD. 处温度升高时,Rt的阻值减小,而原线圈两端电压不变,所以副线圈两端电压不变,
则电流表示数变大,根据串联分压规律可知电压表V2的示数变小,副线圈的输出功率增大,则变压器的
输入功率增大,故C正确,D错误。故选C。
2. D【详解】A. A、B两点为振动加强点,两点振幅均为2cm,此时A点处于波峰位置,而B点处于波谷,
两点高度差为4cm,故A错误;B. C点为B、D两点连线的中点,所以C点处在平衡位置,根据“上下
坡”法,C点正向上运动,故B错误;C. F点为振动减弱点,它到两波源的路程之差应为半波长的奇数
倍,故C错误;D. 根据题意可得 ,所以经0.1s,A点由波峰回到平衡位置,
位移为零,故D正确。故选D。
3. D【详解】A. 甲图中条纹间距相等,是光的双缝干涉图样,故A错误;B. 乙图中中间亮条纹最宽,向
外条纹变窄,间距变小,是光的单缝衍射图样,故B错误;C. 丙图为圆孔衍射图样,故C错误;D. 丁
图是光射到圆板后的衍射图样(光照射在小圆盘上却出现中间亮斑),故D正确。故选D。
4. B【详解】A. 干涉条纹是由于a下表面和b上表面反射光叠加产生的,A错误;B. 劈尖干涉条纹特点,
任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等,任意相邻的明条纹或者暗条纹对应的薄膜厚度
差恒定,B正确;C. 干涉条纹光程差 ,即光程差为空气层厚度的2倍,当满足时,表
现为亮条纹,故相邻亮条纹间的空气厚度为,若抽去一张纸倾角减小,故亮条纹之间距离增大,因此
干涉条纹变疏,C错误。D. 若观察到的条纹如图丙所示,可知检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空
气膜厚度相同,则厚玻璃板上表面有上凹的位置,D错误。故选B。
5.【答案】D
【解析】A.由图可知两单摆的周期之比为
由单摆的周期公式可得
所以甲、乙两星球表面的重力加速度之比为
故A错误;
B.由单摆的周期公式可知,摆球周期与摆球质量无关,所以减小a摆的摆球质量,a摆的周期不可能与b摆相等,故B错误;
CD.两摆摆长相同,振幅不同,则两摆球摆动过程中上升的最大高度不同,由机械能守恒定律知
则
所以在最低点速率一定不同;由于摆球质量关系未知,所以在最低点的动能有可能相等,故C错误,D正确。
故选D。
6.【答案】C
【解析】根据图像得出两列波的周期再分析能否发生干涉;根据时间分析出两列波传到P点的振动方向,利用波的叠加特点分析出P点的位移。
解:A.这两列波的振动周期相同,故频率相同,相差也恒定,符合干涉条件,故A错误;
B.从图丙可知,M点波源的振动方程为y=4sin (10πt+π) cm,故B错误;
C.因两波波长为0.2cm,波源振动频率相同,起振方向刚好相反,点P到两波源的距离差为0.9cm,距离差刚好是半波长的奇数倍,故为振动加强点,振幅为两波振幅之和为7cm,故C正确;
D. P点与O点相距1.2cm,O点的波源传至P点时需t==s=1.2s,故0.5秒时不考虑O点波源的影响;由于P点与M点相距0.3cm,M点的波传至P需t'==s=0.3s,故t=0.5s时刻,P点只振动了0.2s,刚好振动了一个周期,回到平衡位置向下,故D错误。
故选C。
7. AC【详解】AB. 电流大小变化、方向不变,是直流电,选项A正确,B错误;CD. 电流最大值为0.2A,
有效值为,周期为0.01s,选项C正确,D错误。故选AC。
8. ABD【详解】A. 由图可知,在内芯介质中a单色光的折射角比b单色光大,根据折射定律,可
知,在内芯介质中a单色光的折射率比b单色光小,又由 可知,在内芯介质中a单色光的传播速
度比b单色光大,故A正确;B. 根据折射定律可知,入射角i由逐渐增大时,a、b单色光的折射角
都增大,单色光的折射角大于单色光,导致a、b单色光在到达内芯和外套界面时的入射角都减小,
且单色光入射角小于单色光,由于单色光的折射率比b单色光小,根据可知,单色光
发生全反射的临界角大于b单色光,则a单色光全反射现象先消失,故B正确;C. 由于光在不同介质
中的频率不变,根据可知,传播速度减小,由可知,波长减小,故C错误;D. 当入射角
时,设单色光的折射角为,根据折射定律有可得根据数学知识可知
根据几何关系可知,单色光的传播距离为,由可得,传播速度为,则a单色光在
介质中传播的时间为,故D正确。故选ABD。
9. AC【详解】A. 根据右手螺旋定则知,螺线管中的电流从上到下,则电容器正在充电,选项A正确;
BCD. 电容器充电过程中,电流不断减小,磁场的磁感应强度不断减小,电容器两极板间的电场强度正
在增大,选项C正确、BD均错误。故选AC。
10. AB【详解】A. 单摆在驱动力作用下做受迫振动,其振动周期由驱动力的频率决定,与单摆的摆长无关,
故A符合题意;B. 光的偏振现象说明光是一种横波,故B符合题意;C. 光学镜头上的增透膜是利用
光的干涉现象,由前后两表面的反射光线,频率相同,进行相互叠加,故C不符合题意;D. 狭义相对
论认为光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值相同,故D不符合题意。故选AB。
11. 5000W 50W
【详解】[1]用200V电压输送,输电线上损失的电功率为
[2]改用2×103V电压输送,则输送电压提高后,输电线上损失的电功率为
12. 1 8
【详解】[1]由公式
得
λ=m=1m
[2]在S1、S2圆弧上半部分任选一点A,则振动减弱点需满足
且
解得
故在S1、S2圆弧上半部分有四个振动减弱点,根据对称性可知,在S1、S2圆弧下半部分,也有四个振动减弱点,故圆周上共有8个振动减弱的点。
13. BD/DB 小于
【详解】(1)[1]确定P3和P4的位置,使P3挡住P1和P2,使P4挡住P1、P2、P3。
故选BD。
(2)[2]光从玻璃砖到空气,玻璃砖的折射率为
(3)[3]如图
这种做法使出射光线对应的入射角偏大,折射角不变,故折射率测量值小于真实值。
14. AD/DA A 能
【详解】(1)[1]AB. 摆线应适当长些,以减小摆长测量的相对误差,故A正确,B错误;
CD. 摆球应选择体积适当小些,质量适当大些的铁球,以减小空气阻力对实验的影响,故C错误,D正确。
故选AD。
(2)[2]根据单摆周期公式可得
A. 摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,即摆长的测量值较真实值偏小,会造成g的测量值偏小,故A符合题意;
B. 测摆线时摆线拉得过紧,从而使摆长的测量值较真实值偏大,会造成g的测量值偏大,故B不符合题意;
C. 开始计时时,停表过迟按下,则所测T值偏小,会造成g的测量值偏大,故C不符合题意;
D. 实验时误将49次全振动数为50次,则所测T值偏小,会造成g的测量值偏大,故D不符合题意。
故选A。
(3)[3]根据(2)中表达式变形可得
所以图线斜率为
解得
(4)[4]摆球质量分布不均匀对实验的影响在于摆长的测量误差,根据(3)中表达式可知,在利用图线斜率计算g时,选取图线上两点的纵坐标作差时可以将摆长的误差消去,从而消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。
15. ,;
【详解】当时,入射角为53°,设折射角为,由折射定律
得
………3分
由
得
………3分
16. 解:
……1分 ……1分 ……1分
……1分
……1分
……1分
……1分
17. (1);(2);(3)
【详解】(1)设棒到达瞬间的速度为,根据动能定理得
………1分
得
………1分
(2)根据动量守恒定律得
………1分
得
………1分
则
………1分
(3)根据能量守恒得
………1分
所以
………1分
18. (1);(2),;
【详解】(1)对物块,由牛顿第二定律得
解得
………1分
由匀变速直线运动的速度-位移公式得
………1分
解得
………1分
(2)物板与工件挡板发生弹性正碰,碰撞过程系统内力远大于外力,系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向下为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
碰撞后工件做匀减速直线运动,对工件,由牛顿第二定律得
………1分
第一次碰撞前,工件AB恰好静止在斜面上
解得
………1分
当工件减速到零时,工件的位移
………1分
工件的减速时间
………1分
在相同时间内物块做匀加速直线运动,物块的位移
物块的速度
即从第一次碰撞到后第二次碰撞前的过程中,两者对地位移相等,此时
以后重复相同的过程,则从第一次碰后到第n次碰后的过程中,时间
………1分
每个相邻的碰撞过程中,系统损失的机械能
………1分
整个过程系统损失的机械能
………1分
答案第10页,共11页浦城县2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的。
1. 在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲的正弦
交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的、两端,电压表和电流表均为理想电
表,为负温度系数的热敏电阻(温度升高时其电阻减小),为定值电阻。下列说法正
确的是
A. 在,穿过该矩形线圈的磁通量为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. 处温度升高时,电流表读数变大
D. 处温度升高时,电压表的示数变大,变压器输入功率变大
2. 如图所示为两列波传播过程中某时刻的图像,这两列波频率相同、相位差恒定,实线表示
波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为0.2m,波速为1m/s,在图示范围内可
以认为这两列波的振幅均为1cm,点是、两点连线的中点,则
A. 图示时刻、两点的高度差为2cm
B. 图示时刻点正处在平衡位置且向下运动
C. 点到两波源的路程差为零
D. 经过0.1s,点的位移为零
3. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个图是单色光形成的干涉或衍射图样,根据各图样的特点可知
A. 甲图是光的衍射图样 B. 乙图是光的干涉图样
C. 丙图是光射到圆孔后的干涉图样 D. 丁图是光射到圆板后的衍射图样
4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上,在
一端夹入两张纸片,当单色光从上方入射后,从上往下可以看到干涉条纹。则
A. 干涉条纹是由甲图中、上表面反射光的叠加产生的
B. 相邻的暗条纹对应位置下方的空气膜厚度差相同
C. 若抽去一张纸片,条纹变密
D. 若观察到的条纹如图丙所示,则厚玻璃板上表面有上凸的位置
5. 甲、乙两星球表面的、两个单摆做简谐运动的图像如图所示,已知两单摆的摆
长相等,由图可知
A. 甲、乙两星球表面的重力加速度之比为
B. 减小摆的摆球质量,摆的周期有可能与摆相等
C. 、两单摆在最低点的速率有可能相等
D. 、两单摆在最低点的动能有可能相等
6. 如图甲所示,在x轴上相距1.5cm的、两点有两波源,时刻,两波源开始振动,
振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度为,轴上的点与点相
距1.2cm,则
A. 两列波能发生干涉现象
B. 点波源的振动方程为
C. 点为振动加强点,振幅为7cm
D. 时,点沿轴正向振动
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全
部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 对于所示的电流随时间做周期性变化的图象,下列说法中正确的是
A. 电流大小变化、方向不变,是直流电
B. 电流大小、方向都变化,是交变电流
C. 电流最大值为0.2A,周期为0.01s
D. 电流的周期为0.005s,有效值为0.1A
8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,长为,其侧截面如图所示,一复色光以一
定的入射角从轴心射入光导纤维后分为、两束单色光,已知内芯材料对光的
折射率为,真空中的光速为。下列说法正确的是
A. 在内芯介质中单色光的传播速度比单色光大
B. 入射角由逐渐增大时,单色光全反射现象先消失
C. 从空气射入光导纤维,、单色光的波长都变长
D. 若入射角时,、单色光在内芯和外套界面都发生全反射,则单色光在介
质中传播的时间为
9. 某时刻振荡电路的自感线圈中的电流产生的磁场的磁感应强度方向及电容器极板
的带电情况如图所示。下列说法正确的是
A. 电容器正在充电
B. 线圈中的电流正在增大
C. 电容器两极板间的电场强度正在增大
D. 线圈中磁场的磁感应强度正在增大
10. 以下说法中正确的有
A. 单摆在驱动力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关
B. 光的偏振现象说明光是一种横波
C. 单反相机的增透膜利用了光的偏振现象
D. 对于波长一定的波,孔越大越容易通过,衍射现象越明显
三、填空题(每空2分,共8分)
11. 一小水电站,输出的电功率为20kW,输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输
送,输电线上损失的电功率为 。后改用2×103V电压输送,则输送电压提高
后,输电线上损失的电功率为 。
12. 如图所示,在同一均匀介质中有和两个波源,两波源的频率、振动方向均相同,且
振动的步调完全一致,与之间相距为2m,若、振
动频率均为5Hz,两列波的波速均为,点为和连
线的中点,今以点为圆心,以为半径画圆。则该
波的波长为 m,在该圆周上共有 个振动减
弱的点。
四、实验题(每空2分,共14分)
13. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,如图所示,某同学,先将白纸平铺在木板上并用图
钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线和(图
中并未直接画的出具体位置)。为直线与的交点,在直线上竖直地插上
、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有 。
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使挡住的像和的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使挡住和、的像
(2)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中
角α和β的大小。则玻璃砖的折射率 。
(3)如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确,
则折射率的测量值 准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
14. 某同学用单摆测重力加速度。
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用 ;
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径为的塑料球 D. 直径为的铁球
(2)如果测得的值偏小,可能的原因是 ;
A. 摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
B. 测摆线时摆线拉得过紧
C. 开始计时时,停表过迟按下
D. 实验时误将49次全振动数为50次
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长和对应的周期
的数据,作出图像,如图所示,利用、
两点的坐标可求得重力加速度 ;
(4)本实验用图像计算重力加速度,
(填“能”或“不能”)消除因摆球质量分布不均
匀而造成的测量误差。
五、解答题(共4大题,共30分)
15.(6分)某透明介质的截面图如图所示,直角三角形的直角边与半圆形直径重合,半
圆形的半径为,圆心为,一束单色光从边的点射入介质,入射光线与边
夹角为,,,已知光在真空的传播速度为,介质
折射率。
求:当时,光线从边射入介质时折射角的正弦值及光线在介质中传播的速度;
16.(7分)一小型发电机输出功率为50kW,输出电压为240V。现用一台升压变压器使其升
压,至用户处再用一台降压变压器降到所需要的220V。输电线总电阻为30Ω,损失电功
率为总功率的6%。若变压器是理想的,求这两台变压器原、副线圈的匝数比。
17.(7分)如图所示,竖直放置的圆弧导轨、与足够长的水平导轨、
平滑连接,且轨道间距为,右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为的匀强
磁场,质量为、电阻为的金属棒和质量为,电阻为的金属棒垂直导轨
放置且与导轨接触良好,现将金属棒静止在水平导轨上,将棒从距离水平导轨高
度处时静止释放,除金属棒外其余电阻不计,所有轨道均光滑。求:
(1)棒滑至瞬间的速度大小;
(2)棒最终的速度大小和棒最终的速度大小;
(3)整个过程中棒产生的焦耳热;
18.(10分)如图所示,固定斜面足够长,斜面与水平面的夹角,一上表面光滑的“”
型工件恰好静止在斜面上,工件质量为,长度为,B端挡板厚度不计。一质量也
为的可视为质点的小物块以初速度从工件端滑上工件,一段时间后与端挡板发
生碰撞,以后每隔一段时间,物块就与挡板碰撞一次,工件与斜面间的最大静摩擦力等
于滑动摩擦力,物块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短,物块始终在工件上运动,重
力加速度为,求:
(1)木块第一次刚到达端与挡板碰撞前瞬时速度;
(2)从第1次碰撞刚结束到第次碰撞刚结束,木块运动的时间及木块和工件组成的系统
损失的机械能;
答案第10页,共11页