四川省南充市李渡中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+Word版含答案

这是一份四川省南充市李渡中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+Word版含答案，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题(每题4分，共12分），实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．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
2．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t1时刻电路中只有电场能
C．t1时刻电容器所带电荷量为零
D．t2时刻电容器两极板间电压为零
3．如图所示是水波干涉示意图，、是两波源，、、三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅相等，则下列说法正确的是（ ）
A．处质点一会儿在波峰，一会儿在波谷
B．处质点一直在波谷
C．处质点一会儿在波峰，一会儿在波谷
D．处质点一直在平衡位置
4．如图所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为3：1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是（ ）
A．若电压表读数为36V，则输入电压的峰值为108V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增加到原来的4倍
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若只将输入电压增加到原来的3倍，则输出功率增加到原来的9倍
5．如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈的滑动头P可上下滑动．设原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2，负载为定值电阻R,原、副线圈电流比为k.则
A．P下移，k增大B．P上移，k增大
C．P上移，U1减小D．P下移，U2增大
6．当一弹簧振子在竖直方向上作简谐振动时，下列说法正确的是（ ）
A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等
B．振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功
C．振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供
D．振子在振动过程中，系统的机械能不守恒
7．如图所示为某一质点在0～4s时间内的振动图象，下列叙述中正确地是（ ）
A．该质点时向正方向振动B．该质点时加速度方向为负方向
C．该质点2s时加速度最大，且方向为负方向D．该质点5s时加速度最大，且方向为负方向
8．一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时经t=T2后波上质点A的振动图象如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是（ ）
A．波a沿x轴正方向传播
B．波b的频率为0.4Hz
C．从该时刻起，再经过0.4s质点A通过的路程为40cm
D．若波b遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m大很多
9．某质点做简谐运动，其位移与时间的关系为x=3sin(23πt+π2)cm，则（ ）
A．质点的振幅为3 m B．质点的振动周期为23πs
C．t=0.75s时，质点到达波峰 D．质点前2s内的位移为 -4.5 cm
10．光线由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中。下面四幅光路图中，O点是半圆形玻璃砖的圆心，可能正确的是
A．B．
C．D．
二、多选题(每题4分，共12分）
11．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q时开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则( )
A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B．该波从P传到Q的时间可能为7 s
C．该波的传播速度可能为2 m/s
D．该波的波长可能为6 m
12．图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1，电压表和电流表可视为理想电表，现在原线圈两端加上交变电压U=311sin(100πt)V时，灯泡L1、L2均正常发光则下列说法中正确的是
A．该交流电的方向每秒钟改变50次
B．电压表的示数为55V
C．若将变阻器的滑片P向下滑动，则L1变亮、L2将变暗
D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则原线圈的输入功率增大
13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则
A．此波波源的起振方向沿y轴负方向
B．该简谐横波的波速为10m/s
C．t=0到t=0.5s内，质点M的路程为12cm
D．t=0到t=0.2s内，质点Q沿x轴正方向移动了2m
三、实验题（每空2分，共14分）
14．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图所示，则该单摆的振动周期为________ 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”)．
15．如图甲是多用电表简化电路图，电流计满偏电流0.5mA、内阻20Ω；电池电动势1.5V、内阻可忽略；电阻R1阻值20Ω；R3阻值24990Ω．
（1）A插孔应接______表笔（选填“红”或“黑”）；
（2）若指针指在图乙中所示位置，选择开关接1时其读数为______；选择开关接3时其读数为______；
（3）测量电阻时，需先进行欧姆调零，此时应将R2的阻值调整为______Ω
四、解答题
16．（8分）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，一束单色光从AO的中点垂直AB面射入玻璃砖，在圆弧上的C点折射后，折射光线与过O点且垂直于AB的直线交于P点，OP距离为R，设光在真空中的传播速度为c，求：
（i）玻璃砖对该单色光的折射率；
（ii）单色光在C点的反射光线在玻璃砖中传播的时间。
17．（9分）如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈的长l1=0.50m，宽l2=0.40m，匝数N=20匝，线圈总电阻r=0.10Ω。磁场的磁感强度B=0.10T。线圈绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度转动。线圈两端外接一个R=9.9Ω的电阻和一块内阻不计的交流电流表。求：
（1）电流表的读数；
（2）线圈转过一周的过程中，整个回路中产生的焦耳热；
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量。
18．（8分）如图中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T.问：
(1)这列波可能的波速为多少？
(2)若波速大小为86 m/s，波速方向如何？
19．（9分）如图所示的矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为3d，一束单色光沿方向射到玻璃砖上表面，折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知与玻璃砖上表面成30°角，玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）光在玻璃砖中传播的时间；
（2）光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离。
参考答案
1．D
【解析】
A. 振子通过平衡位置时，加速度为零，A错误；
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．
2．C
【详解】
A．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，A错误；
B．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，B错误；
C．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，C正确；
D．在t2时刻，电路中的i最小，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，电场能最大，则电压也最大，D错误；
故选C。
3．A
【详解】
ABD.A、B、D三点都在振动加强区，三处质点均做简谐运动，质点一会儿在波峰，一会儿在波谷,选项A正确，B、D错误；
C.点C是振动减弱点，又因两波振幅相等，故C处质点一直在平衡位置不动，选项C错误．
4．D
【解析】
【详解】
A项：若电压表读数为36V，由U1U2=n1n2，可得则输入电压为U1=31×36V=108V，是有效值，根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得因此其最大值为1082V，故A错误；
B项：若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，故B错误；
C项：若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，由I=UR输出电流减小到原来的一半，则根据P=UI可知，输出功率减小到原来的一半，因输出功率等于输入功率，故输入功率也减小到原来的一半，故C错误；
D项：若保持负载电阻的阻值不变。输入电压增加到原来的3倍，输出电压增大到原来的3倍，则由P=U2R可知输出功率增加到原来的9倍，故D正确。
5．B
【解析】
【详解】
根据=k，P下移副线圈的匝数n2减少，所以原副线圈的电流表k减小，若P上移n2增大，原副线圈的电流表增大，故A错误；B正确；电压与匝数成正比，所以副线圈的电压U2减小，D错误；再根据，P下移副线圈的匝数n2减少，U2减小，U1与匝数无关，改变匝数U1不变，所以C、D错误。
6．C
【解析】A、振子在振动过程中，速度相同的位置在平衡位置两边，故弹簧的长度不等，故A错误；
B、振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹力的方向与位移的方向同向，故弹力做正功，故B错误；
C、振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供，故C正确；
D、振子在振动过程中，只有重力与弹力做功，所以振子与弹簧构成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故D错误。
点睛：振子在弹簧作用下做简谐运动，当重力等于弹力处就是平衡位置，而回复力是由弹力与重力的合力提供的，仅有重力和弹力做功，所以系统机械能守恒。
7．D
【解析】
A、根据图像质点在时刻正向负的最大位移处运动，故选项A错误；
B、根据回复力和牛顿第二定律：可知，该时刻该质点的位移为负值，故此时加速度方向为正方向，故选项B错误；
C、根据回复力和牛顿第二定律：可知，质点在时刻位移为零，故该时刻加速度为零，故选项C错误；
D、根据回复力和牛顿第二定律：可知，质点时刻质点处于正的最大位移处，故该时刻加速度为负方向最大值，故选项D正确．
8．C
【解析】
该时刻质点A沿负向振动， 因此机械波沿x轴正向传播，A错误；由质点A的振动图像可得，质点A的振动周期为0.4s，频率为2.5Hz，机械波的频率也是2.5Hz，机械波b与a波发生稳定干涉现象，则频率相同，B错误；质点A振动周期为0.4s，则经过0.4s，质点A通过的路程为4倍振幅，即40cm，C正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物尺寸比波长小很多，D错误。
考点：本题考查质点振动与机械波的传播，以及干涉衍射现象。
9．D
【解析】从关系式中可知A=3cm，A错误；从关系式中可知ω=23π，故周期为T=2πω=3s，B错误；t=0.75s时，质点的位移为x=3sin(23π×34+π2)cm=0，在平衡位置，C错误；在t=0时刻质点的位置在x=3cm处，2s时质点的位置在x'=3sin(23π×2+π2)cm=−1.5cm，故前两秒内的位移为x'−x=−4.5m，D正确．
10．B
【解析】
【详解】
AB. 当光由空气沿半径方向射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，但由玻璃射向空气时折射角应大于入射角，反射角和入射角相等，反射光线沿半径方向射出，所以A这种情况不可能发生，B是可能的，故A错误B正确；
C. 光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，故C错误；
D. 光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，故D错误。
11．AD
【详解】
由图可知，Q从零时刻开始沿y轴正方向振动，故A错误；质点运动周期为6s，由图像易知波由P传到Q点的时间为，时间不可能为7s，故B错误；由，代入时间可得传播速度，不可能为2 m/s，故C错误；由B、C项知，则，当n=1时，，故D正确．故选D
12．BD
【解析】
【详解】
A、电路中的变压器与电感均不改变交流电的频率，由原线圈交变电压的表达式可知，交流电的周期 ，而交流电在一个周期内电流方向变化两次，所以该交流电的方向每秒钟改变100次，故A错；
B、原线圈的有效电压为，理想变压器原副线圈电压比等于匝数比， 所以副线圈电压为 ，故B对；
C、若将变阻器的滑片P向下滑动，副线圈的电压不变，所以L1亮度不变、L2回路中的电阻变大，所以L2将变暗，故C错；
D、若将变阻器的滑片P向上滑动，滑动变阻器上的电阻变小，则副线圈上的总电阻也变小，所以 就变大，则变压器的输出功率就变大，根据功率相等，则原线圈的输入功率增大，故D对；
13．BC
【详解】
A.简谐横波沿轴正方向传播，由“上下坡法”知，质点开始振动时的运动方向沿轴正方向，所以此波波源的起振方向沿轴正方向，故选项A错误；
B.在时刻，质点第一次运动到负方向最大位移处，有，可得，由图知波长 ，所以波速为，故选项B正确；
C.从传播需要的时间为，到内，质点通过的路程为，故选项C正确；
D.简谐横波沿轴正方向传播，质点沿波传播方向并不迁移，故选项D错误．
14．2t0 变大 变大
【详解】
[1]从平衡位置计时开始，第二次回到平衡位置是一次全振动，所以由图可知单摆周期是2t0；
[2]单摆摆长为悬点到摆球球心的距离，即
增大r，周期
变大。
[3]∆t对应的是小球的挡光时间，小球越大，挡光时间∆t越长。
15．红 0.69mA 17.2V 1490 AD
【详解】
解：(1)从甲图可以看出，欧姆表的内接电源上端为负，再加上电流必须从表的红接线柱流进，从黑接线柱流出，所以插孔要接红接线柱；
(2)选择开关接1时，是电流表，其量程为，从图乙所指的数可以读出电流为0.69mA，选择开关接3时，是电压表，量程为，结合图乙指针可以确定此时电压为17.2V；
(3)调节调零电阻使电流表满偏，此时通过电源的电流为，则调零电阻的阻值；
(4) A、在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆档的零刻度在最右边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，故选项A正确．
B. 在测量电流时，根据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零，故选项B错误；
C. 在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应从倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，再换用倍率较大的挡，故选项C错误；
D、在测量未知电流时，为了电流表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏角过小，在换用较小的量程进行测量，故D正确．
16．（i），（ii）
【详解】
（i）设光线在C点的入射角为i，由几何关系知：
得
作出光路图如图所示:
设折射角为r，由几何关系知,
根据折射定律得：折射率
（ii）由几何关系知
因此
在C点的反射光线刚好射到B点，由几何关系
故反射光线在玻璃砖中传播的时间
17．（1）I=1.4A（2）Q=2.5J（3）Q=IΔt=nΔΦR+r=nBSR+r=0.04C
【解析】
【详解】
解：(1)由Em=NBωl1l2，解得：Em=20V
由Im=EmR+r，解得：Im=2.0A
由I=Im2，解得：I=1.4A
(2)由Q=I2(R+r)T，T=2πω，解得：Q=2.5J
(3)通过R上的电量：Q=I•Δt=nΔϕR+r=nBSR+r=0.04C
18．(1)向右：54m/s，向左：58m/s；(2)波向右传播
【解析】
【详解】
(1)由图象可知：λ＝8m
由3T＜t2－t1＜4T知波传播距离 3λ＜Δx＜4λ，即n＝3
两种情况
当波向右传播时，波传播距离，
当波向左传播时，波传播距离

(2) 波传播的距离为因为，由图示波形图可知，所以波向右传播．
19．（1）；（2）
【详解】
（1）根据折射定律有
解得
光在玻璃砖中传播的路程
传播速度
所以光在玻璃砖中传播的时间
（2）因平面镜反射光线和入射光线关于法线对称，则光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离