2022天津北京师范大学静海附属学校高二下学期期中考试物理含答案

北师大静海附校2021-2022学年第2学期

高二年级期中考试

物理试题

考试时间：60分钟满分：100分

一、单项选择题（25分）

1.下列各种叙述中，不符合物理学史事实的是（）

A．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性

B．麦克斯韦根据自然规律的统一性，提出变化的电场产生磁场，并通过实验证明了电磁波的存在

C．奥斯特在实验中观察到电磁感应现象，该现象解释了电和磁之间存在联系

D．德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波传播速度等于光速

2．如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（）

A．  B．  C．  D．

3.如图甲所示，半径为r=1m的线圈处在匀强磁场中，磁场与线圈平面垂直，线圈的电阻R=10Ω，磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，以垂直线圈平面向里为磁场的正方向，则下列说法正确的是（）

图甲图乙

A．0~1s内线圈中产生的电流沿顺时针方向

B．2~3s内线圈有收缩的趋势

C．2~3s内感应电流的方向与3~4s内感应电流方向相反

D．4~5s内通过线圈截面的电荷量为C

4.复色光经玻璃三棱镜折射后的光路如图所示。下列说法中正确的是

A．入射光束绕入射点顺时针旋转时，a光将先发生全反射

B．同种介质中，b光的传播速度大于a光

C．用同一双缝干涉装置进行实验，a光的相邻条纹间距比b光的大

D．b光光子能量小于a光光子能量

第4题第5题

5．图甲为一列简谐横波在t=0时刻波形图，图乙为质点P振动图像，下列正确的是（）

A．在0.25s内，质点Q的振动路程为1m

B．波沿x轴负向传播，波速v=20m/s

C．t=0.7s时刻，质点P到达波峰位置

D．t=0.6s时刻，质点Q在x轴下方且沿y轴正方向运动

二、多项选择（25分）

6．（多选）如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，正确的是（）

A．该时刻质点O正处在平衡位置

B．P、N两点始终处于平衡位置

C．点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍

D．从该时刻起，经过1/4周期，质点M到达平衡位置

7．一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（）

A．7m/s    B．2m/s    C．1.2m/s   D．1m/s

第7题第8题

8.图甲理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R1为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是

A．t=0.02s时电压表V1的示数为0

B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为

C．变压器的输入功率与输出功率之比为1：4

D．R1处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变

9.远距离输送一定功率的交流电，升压变压器输出电压为U，功率为P，降压变压器的输入电压为，输电线的电阻为R，则，则（）

A、线路损耗的热功率P损=U2/R

B、线路损耗的热功率P损＝P2R/U2

C、若输送电压提高到n倍，输电线上的电能损失减少到原来的（n21）/n2

D、若输送电压提高到n倍，每根输电线上的电压损失减少到原来的1/n

第9题第10题

10.法拉第设计了世界上第一台发电机，模型如图所示，将一半径为r的铜圆盘，在竖直面内绕过圆盘中心的水平轴，以角速度ω匀速旋转，圆盘的边缘和圆心处各与一铜电刷紧贴，用导线与灯泡连接起来，下列说法正确的是（）

A．灯泡R两端的电压为

B．通过灯泡的电流方向始终是由b到a

C．在圆盘转动过程中，穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D．若角速度ω增加为原来的3倍，则灯泡R消耗的功率将增加为原来的9倍

三、实验题

11.（10分）某同学利用单摆测定当地重力加速度，实验装置如图甲所示，实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动，为了将人工记录改为自动记录，在摆球运动最低点的右侧放一激光光源，在其左侧放一个与自动记录仪相连的光敏电阻。他用刻度尺测量细绳的悬点到均匀小球的顶端的距离当作摆长，测得摆长为L1时，仪器显示的光敏电阻R随时间t变化的图线如图乙所示。

①从图像乙可以看出，摆长为L1时振动周期为；则重力加速度表达式

②若保持悬点到小球顶端距离不变，换用直径为原来一半的另一均匀小球进行实验，则图乙中的t1将

（填“变大”、“不变”或“变小”）；与摆线长度加上小球半径作为摆长相比，此法求得的重力加速度（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

③实验中，有三位同学作出T2—L的图线分别如图6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c，下列分析正确的是（填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

四、解答题

12.（12分）如图，矩形线圈面积为s，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。求：

（1）写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；

（2）如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；

（3）请写出线圈中的电流瞬时表达式，电流的最大值为多少？

（4）在线圈转过30°的过程中，线圈中感应电动势的平均值多大？

（5）当线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量

13．（16分）如图所示，两根平行光滑金属导轨MN、PQ间的距离为L，倾角为θ，上端连接一阻值为R的电阻，在垂直导轨的两条虚线cd、ef之间有垂直导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，cd、ef之间的距离为x1，导体棒ab的质量为m，导体棒电阻r，导轨电阻不计。将导体棒ab从cd上方且距离为x2的导轨上由静止释放，已知在到达ef之前的一段时间内做匀速运动，导体棒始终与导轨接触良好。求：

（1）导体棒进入磁场时的速度大小；

（2）导体棒匀速运动的速度大小；

（3）导体棒在磁场中运动过程中，通过R的电荷量；

（4）导体棒在磁场中运动过程中，R上产生的焦耳热。

14（12分）．如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：

（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）在金属棒ab从开始运动的1.5s内，回路上的热量。

甲乙

参考答案

一、选择题

二、实验

①2t1    ②变小  相同  ③B

三、解答

12.（1）

（2）

（3）  

（4）

（5）

13.解：（1）由动能定理：

（2）

（3）

（4）略

14.（1）

（2）在1.5s~2.1s间棒匀速，

（3）