2021江苏省如皋中学高二上学期第二次阶段考试物理（选修）试题含答案

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江苏省如皋中学2020～2021学年度第一学期第二次阶段考试高二物理（选修）考试时间：90分钟；命题：审题：一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意．1．关于简谐振动，以下说法中正确的是A．回复力总是指向平衡位置；B．加速度和速度的方向总是跟位移方向相反；C．加速度和速度的方向总是跟位移方向相同；D．做简谐振动的物体，向平衡位置运动，加速度越来越小，速度也越来越小.2．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则A．在电路甲中，断开S后，A将立即变暗B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗3．用、两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是光照射时形成的，图乙是光照射时形成的。则关于、两束单色光，下列说法中正确的是A．光的频率比光的小B．在水中光传播的速度比光的小C．水对光的折射率比光的小D．光的波长比光的短4．质点A做简谐运动，其振动图象和t＝1.6s时刻的波的图象如图所示，则下列说法正确的是A．质点A向上运动，波向左传播 B．质点A向上运动，波向右传播C．质点A向下运动，波向左传播 D．质点A向下运动，波向右传播5．如图所示，一束白光沿半径方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后发生了色散，a、b为最外侧的两束光，下列说法错误的是A．a为紫光、b为红光B．a光的折射率小于b光的折射率C．a光在玻璃中的传播速度小于b光D．逐渐增大入射角，a光先发生全反射6．2018年4月15日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220V的照明电路上，可以接到交变电压是u=110sin120πt(V)的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是A．用电压表测该电压其示数为110VB．电流方向每秒改变60次C．交流电的频率为60Hz，当t=0.1s时u=110VD．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110W7．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不变C．甲、乙向左运动的加速度不断减小D．甲对乙的压力不断减小8．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是A．在K处球a速度最大 B．在K处球b对轨道压力最大C．球b需要的时间最长 D．球c机械能损失最多 9．如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度匀速地向右扫过金属杆ab后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，以下说法正确的是A．当MN刚扫到金属杆时，杆中感应电流方向由b到aB．当MN刚扫到金属杆时，杆中感应电流大小为C．当MN刚扫到金属杆时，杆中感应电动势的大小为D．当MN刚扫到金属杆时，杆的加速度大小为10．如图所示，圆形区域AOB内存在垂直纸面向内的匀强磁场，AO和BO是圆的两条相互垂直的半径，一带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点（C点为AB弧上任意一点）平行于AO方向进入磁场，则A．粒子带负电B．该粒子从OB之间某点离开磁场C．该粒子仍然从B点离开磁场D．入射点C越靠近B点，粒子运动时间越长二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分．11．下列说法中正确的是A．用紫光做双缝干涉实验的干涉条纹间距比用红光的大B．光的波长越长，其衍射现象越明显C．从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的前后表面反射的光相干涉的结果D．当声源和观察者相向运动时，观察者听到声音频率变高，是由于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多12．甲、乙两位同学分别使用图甲中所示的同一套装置，观察单摆做运动时的振动图象。已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图乙中N1、N2所示。下列关于两图线相关的分析，正确的是A．N1表示砂摆摆动的幅度较大，N2表示砂摆摆动的幅度较小B．N1与N2振动的周期相同C．N1对应的木板运动速度比N2对应的木板运动速度大D．N1对应的砂摆摆到最低点时，摆线的拉力比N2对应的拉力大13．远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。若发电厂输出电压和功率均不变，则当S由2改接为1时，下列说法正确的是A．电压表读数变大 B．电流表读数变大C．输电线损失的功率减小 D．用户得到的功率减小14．如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝Isin ωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝BIL
15．如图甲所示，正方形金属线框abcd固定在磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直，规定垂直线框平面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。已知正方形线框的边长L=0.4m，电阻R=2Ω，则A．0～1s内线框中有逆时针方向的感应电流B．1s～3s内线框ab边受到的安培力大小先减小后增大C．1s～3s内通过线框某一横截面的电荷量为0.16CD．前4s内线框中产生的热量为0.512J16．传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是 A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化三、实验题：本题共1小题，共计10分．请将解答填写在答题卡相应的位置．17．(1)在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，取一块半圆形玻璃砖，O点为圆心，一束红色激光从左侧圆面对准圆心O进入玻璃砖，最初入射光线垂直于玻璃砖右侧平面，如图中实线所示．保持入射光方向和O点位置不变，让玻璃砖绕O点沿逆时针方向缓慢旋转，当转过θ角时（图中虚线位置），折射光线消失．则玻璃对红光的折射率n＝_________；已知绿光的折射率大于红光的折射率，若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，玻璃砖转过的角度θ′___θ（填“＞”、“＝”或“＜”）．(2)有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”．①以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是________；A．实验中适当加长摆线B．单摆偏离平衡位置的角度大一些C．当单摆经过最大位移处开始计时D．测量多组周期T和摆长L，作T2－L关系图像来处理数据②他们交换了实验数据，并由计算机绘制了T2－L图像，如图甲所示．去北京大学的同学所测实验结果对应的曲线是________（填“A”或“B”）③在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了当地两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比＝________．四、计算题：本题共4小题，共计36分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．18．（8分）图中实线和虚线分别是x轴上沿x轴方向传播的一列简谐横波在和s时刻的波形图，则（1）（3分）如波向右传，则最小速度V1 =？（2）（3分）如波向左传，且T ＜0.03＜2T则速度V2=？（2）（2分）如波速为70 m/s，则波向什么方向传播？    19．（8分）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直，一单色光与竖直方向成α＝30°角射入玻璃砖的圆心O，在光屏上出现了一个光斑，玻璃对该种单色光的折射率为n=，光在真空中的传播速度为c，求：(1)（3分）光屏上的光斑与O点之间的距离；(2)（3分）光进入玻璃砖后经过多少时间到达光屏；(3)（2分）使入射光线绕O点沿逆时针方向旋转，为使光屏上的光斑消失，至少要转过多少角度？
20．（10分）如图，直角坐标系xOy的1、3象限内有匀強磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里。现将半径为l、圆心角为的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R。(1)（3分）求导线框中感应电流最大值；(2)（4分）求线框匀速转动一周产生的热量；(3)（3分）该交变电流的有效值.
21．（10分）如图所示，在平面的第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度为.第Ⅰ和第Ⅳ象限内有一个半径为的圆，其圆心坐标为，圆内存在垂直于平面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（重力不计）以速度从第Ⅱ象限的点平行于轴进入电场后，恰好从坐标原点进入磁场，速度方向与轴成60°角，最后从点平行于轴射出磁场.点所在处的横坐标.求：（1）（3分）带电粒子的比荷；（2）（3分）磁场的磁感应强度大小；（3）（4分）粒子从点进入电场到从点射出磁场的总时间.
参考答案1．A  2．D  3．B  4．B  5．B  6．D 7．B 8．C 9．D 10．C 11．BCD 12．BC 13．AC 14．AD15．BC 16．BD17．    ＜    AD    B        18．①30②50③向X正向（1）由图知：波长为λ=1.2m，若波沿x轴正方向传播，根据波形的平移法可知， ，（n=0，1，2，…），则周期，故波速，当n=0时，波速最小，最小为30m/s（2）若波向左传播，根据平移法可知，（n=0，1，2，…），则周期，因为，所以n只能取1，故故波速（3）若波向右传播， ，当n=1时v=70m/s若波向左传播， ，当n=1.5时，v=70m/s，不符合题意，故当波速为70m/s时，波向右传播19． (1)；(2)；(3) 15°(1)作出光路如图所示，由折射定律有代入数据得r＝45°光斑与O点之间的距离(2)设光在玻璃砖中的速度为v，则光在玻璃砖中的传播时间光从O点到达光屏的时间光进入玻璃砖后到达光屏的时间t＝t1＋t2＝(3)当光在界面处发生全反射时光屏上的光斑消失，故sinC＝即入射角α′＝C＝45°时光斑消失，入射光线至少要转过的角度为15°20．(1)；(2) ；（3）(1)线框从图甲位置开始（）转过的过程中，产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律得，回路电流为联立以上各式解得同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为故感应电流最大值为(2)线框转一周产生的热量又解得21．（1）（2）（3）（1）粒子在电场中做类平抛运动，则根据牛顿第二定律有水平方向有联立解得    （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示：由几何关系，图中轨迹圆与磁场圆的两个交点、轨迹圆圆心、磁场圆圆心构成四边形，由于，故四边形是菱形，故根据牛顿第二定律有其中联立解得（3）粒子在电场中做类平抛运动，有在磁场中做匀速圆周运动，时间总时间为