2019-2020学年北京师大附中高二(下)期中物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年北京师大附中高二(下)期中物理试卷

一、单选题（本大题共17小题，共67.0分）

1. 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是( )

A. A管是用铜制成的，B管是塑料用成的

B. A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

C. A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

D. A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的

2. 矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况，如图所示．下列说法中正确的是( )

A. 此交流电的频率为0.2𝐻𝑧

B. 此交流电动势的有效值为1V

C. 𝑡=0.1𝑠时，线圈平面与磁场方向平行

D. 线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1100𝜋𝑊𝑏

3. 如图所示，弹簧振子正在BC之间作简谐运动，当振子位于O点时弹簧为原长．在振子从C运动到O的过程中( )

A. 动能不断增大，加速度不断增大

B. 弹性势能不断增大，加速度不断增大

C. 动能不断增大，加速度不断减小

D. 弹性势能不断增大，加速度不断减小

4. 电磁波与机械波相比较有( ) A. 电磁波传播不需要介质，机械波传播也不需要介质

B. 电磁波在任何介质中的传播速率都相同，机械波在同一介质中的传播速率相同

C. 电磁波与机械波都不能产生干涉现象

D. 电磁波与机械波都能产生衍射现象

5. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是( )

A. 若增大入射角i，则b光先消失

B. 在该三棱镜中a光波长小于b光

C. a光能发生偏振现象，b光不能发生

D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低

6. 如图为产生正弦交变电流的原理示意图．金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的水平对称轴𝑂𝑂′以角速度𝜔逆时针匀速转动，磁感应强度为𝐵.已知金属框匝数为n，ab边长为𝑙1，bc边长为𝑙2.对于图中所示的金属框所处位置，下列有关说法正确的是( )

A. 金属框所处位置为中性面

B. ab边产生的感应电动势为14𝐵𝑙22𝜔

C. 金属框中的电流流向时abcda

D. 当金属框转过90°时，通过金属框的磁通量为𝑛𝐵𝑙1𝑙22

7. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其部分电路简化如图所示．交流电源𝑈0与电阻R串联接在理想变压器的初级线圈上．定值电阻𝑅0接在次级线圈上．电阻R受心肌收缩的影响，阻值可以变化；𝑅0是扩音器的阻值，为定值．如果交流电源的电压有效值为22V，𝑅0=1100𝛺，当R的阻值等于11𝛺时，扩音器功率最大．则下列说法正确的是( ) A. 理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数之比为1：5

B. 当R的阻值等于11𝛺时，电阻R两端电压为11V

C. 交流电源的输出功率为11W

D. 通过扩音器的电流为0.01𝐴

8. 劲度系数为20𝑁/𝑐𝑚的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻，下列说法错误的是( )

A. 振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向

B. 振子的速度方向指向x轴的正方向

C. 在0～4𝑠内振子作了1.75次全振动

D. 在0～4𝑠内振子通过的路程为4cm

9. 一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知( )

A. 质点的振幅为10cm

B. 质点的振动频率是4Hz

C. 𝑡=2𝑠时刻速度最大，方向沿x轴的正方向

D. 𝑡=3𝑠时，质点加速度为正向最大

10. 如图所示是一列简谐横波在𝑡=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，周期为T，P是𝑥=0.5𝑚处的一个质点，则( )

A. 𝑡=0时刻，P点速度沿+𝑦方向

B. 𝑡=0时刻，P点速度沿+𝑥方向

C. 𝑡=𝑇4时刻，P点在波谷位置

D. 𝑡=𝑇4时刻，P点在波峰位置

11. 2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害．新华网长沙1月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△𝑃；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9△𝑃，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )

A. 输电电流为𝐼9 B. 输电电流为9I C. 输电电压为3U D. 输电电压为𝑈3

12. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( )

A. 由于穿过圆盘的磁通量不变，故没有感应电流产生

B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

13. 如图所示，电路中𝐴1和𝐴2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是( )

A. 闭合开关S接通电路时，𝐴2先亮𝐴1后亮，最后一样亮

B. 闭合开关S接通电路时，𝐴1和𝐴2始终一样亮亮

C. 断开开关S切断电路时，𝐴2立即熄灭，𝐴1过一会儿熄灭

D. 断开开关S切断电路时，𝐴1和𝐴2都要立即熄灭

14. 如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，𝑈1为加在原线圈两左端的电压，𝐼1为原线圈中的电流，则( )

A. 保持𝑈1及P的位置不变，K由a合到b时，𝐼1将增大

B. 保持𝑈1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率增大

C. 保持𝑈1不变，K合在a处，使P上滑，𝐼1将增大

D. 保持P的位置不变，K合在a处，若𝑈1增大，𝐼1将减小

15. 对于电磁波的认识，下列说法中正确的( ) A. 电磁波在真空中的传播速度比光速小

B. 电磁波在传播时，从真空进入另一种介质中，电磁波的频率会变大

C. 电磁波和声波都是纵波

D. 光是一种电磁波

16. 用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.4𝑚，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10𝑇/𝑠的变化率增强时，线框中a、b两点的电势差是( )

A. 𝑈𝑎𝑏=0.4 V

B. 𝑈𝑎𝑏=−0.4 V

C. 𝑈𝑎𝑏=1.6 V

D. 𝑈𝑎𝑏=−1.6 V

17. 如图所示，O为波源，a、b、c、d是波的传播方向上各质点的平衡位置，𝑂𝑎=𝑎𝑏=𝑏𝑐=𝑐𝑑=3𝑚，开始各质点均静止在平衡位置，𝑡=0时波源O开始向上做简谐振动，振幅是0.1𝑚，波沿OS方向传播，波长是8m，当O点振动了一段时间后经过

的路程是0.5𝑚时，各质点的运动方向是( )

A. a质点向上 B. b质点向上 C. c质点向下 D. d质点向下

二、多选题（本大题共3小题，共9.0分）

18. 最近厦门的马路边出现了许多共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行．车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图所示，其利用了光的全反射原理．根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是( )

A. 单车和手机之间是利用机械波传递信息的

B. 单车和手机之间是利用电磁波传递信息的

C. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射

D. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射

19. 下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )

A. 相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强

B. 相遇前后，两列波的振动情况与相遇前完全相同 C. 在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和

D. 几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰

20. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1，𝐿1、𝐿2、𝐿3为三只规格均为“9V 6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中不正确的是：( )

A. 电流表的示数为2A

B. 电压表的示数为27√2𝑉

C. 副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作

D. 变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

21. 用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针𝑃1和𝑃2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使𝑃1的像被𝑃2挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针𝑃3、𝑃4，使𝑃3挡住𝑃1、𝑃2的像，𝑃4挡住𝑃3、𝑃1和𝑃2的像，在纸上标出大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示．

(1)在图中画出所需的光路；

(2)为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量哪些物理量？在图中标出它们；

(3)计算折射率的公式是𝑛=______．

22. (1)某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长L为97.50𝑐𝑚，(如图甲)利用游标卡尺测得摆球直径D为______ cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间𝑡(如图乙)，秒表所示读数为______ s，则该摆摆长表达式为______ ．