2020年高二物理下学期期中试题含解析

高二物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题：本题共4小题，每小题3分，共计12分每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，属于交流电的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C。2.通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示，该交流电的有效值I( )A. AB. 4.5 AC. 1.5 AD. A【答案】D【解析】【详解】交流电的有效值是根据电流的热效应规定，该交流电的周期，则，代入数据可得，解得：故D项正确，ABC三项错误3.如图所示，交流电流表 A1、A2、A3分别与平行板电容器C、带铁芯线圈L 和电阻R串联后接在同一个交流电源上，三个电流表各有不同的读数。下列说法正确的是A. 增大电源频率，A3读数增大B. 增大电源频率，A2 读数增大C. 抽去线圈中的铁芯，A2读数增大D. 增大电容器两极板之间的距离，A1读数增大【答案】C【解析】【详解】电阻的电阻值与交流电的频率无关，所以频率变大，电路中的电流不变，A3示数不变，故A错误；交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电流减小，所以A2数将减小，故B错误；抽去线圈中的铁芯，线圈的感抗变小，A2读数增大，故C正确；增大电容器两极板之间的距离，电容器的电容减小，对交流电的阻碍作用增大，所以电流减小，A1读数减小。故D错误；故选C。【点睛】此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系。当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小。4.如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为31，保险丝的电阻为2，熔断电流为2A。若原线圈接入如图2所示的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）A. 副线圈中交变电流的频率为5HzB. 为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为3C. 电压表V的示数为15VD. 将滑动变阻器的滑片向下移动，电压表V和电流表A1的示数均增大【答案】B【解析】【详解】变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为，故A错误；保险丝的电阻为2，熔断电流为2A，为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为，故B正确；原线圈电压有效值为，根据变压器原理可得：，故电压表V的示数为10V，故C错误；将滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的总电阻减小，副线圈电流强度增大，则原线圈的电流强度也增大，所以电流表A1的示数增大，因为匝数比不变，所以V的示数不变，故D错误。所以B正确，ACD错误。二、多项选择题：本题共3小题，每小题3分，共计12分每小题有多个选项符合题意全部选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分.5.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0，如图甲所示。当升降机在其它不同的运动过程中，电流表的示数分别如图乙、丙、丁所示，则下列判断中正确的是A. 压敏电阻所受压力越大，电流表示数就越大B. 如图乙所示，升降机可能做加速度增大的变加速上升运动C. 如图丙所示，升降机内的物体处于超重状态D. 如图丁所示，升降机内的物体处于失重状态【答案】ABC【解析】【分析】由题意：压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，根据牛顿定律判断压力的变化，确定电压的变化，确定电流的变化。将各项逐一代入检查，就能作答。【详解】A项：压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，则由欧姆定律可知，压力越大，电流表示数就越大，故A正确；B、由图可知，电流均匀增大，故说明压力是增大的，则可知，物体的加速度是向上且增大的，故物体可能做加速度增大的变加速上升运动，故B正确；C项：由图，电流为静止时的两倍，而且不变，由欧姆定律知，其电阻减小，且不变，则压力增大且不变，加速度向上，故物体处于超重状态，故C正确；D项：由图可知，电流大于静止时的电流，则说明压力增大，物体加速度向上，故处于超重状态，故D错误。故选：ABC。【点睛】本题关键根据电流变化情况判断压力变化情况，根据牛顿第二定律判断加速度变化情况，从而判断电梯的可能运动情况。6.如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线图组成闭合电路，线图在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计，下列说法正确的是A. 线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBSB. 图示位置时，矩形线圈中产生的电动势最小C. 将原线抽头P向上滑动时，灯泡变亮D. 若线abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS【答案】BD【解析】【详解】A矩形线圈abcd转动过程中，在中性面位置时，通过线圈的最大磁通量为BS，故A错误；B线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，矩形线圈中产生的电动势最小，故B正确；C将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数增多，所以变压器副线圈的输出电压变小，故电流减小，灯泡变暗，故C错误；D若线圈转动角速度变为2，最大值增加为原来的2倍，即 ，根据有效值的定义有，解得变压器原线圈电压的有效值为：，故D正确；7.如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U1250 V，输出功率P1100 kW，输电线电阻R8 .则进行远距离输电时，下列说法中正确的是()A. 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B. 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C. 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比D. 用10 000 V高压输电，输电线损耗功率8 000 W【答案】AC【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确，B错误。损失的功率为P=5%P=5000W，根据P=I2R，解得，升压变压器原线圈中的电流为，故C正确；输送电流为，损失功率为P=I2R=1028W=800W，故D错误；故选AC。点睛：对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关三、不定项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计28分有的小题只有一个选项符合题意；有的小题有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分.8.下列说法中正确的是（）A. 内窥镜是利用光的衍射原理制成的一种医疗设备B. 雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象C. 自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同D. 生物学家通过对DNA纤维的X射线衍射图样的研究，提出了DNA的双螺旋结构模型【答案】CD【解析】【详解】A.光线在内窥镜中发生全反射，故内窥镜是利用光的全反射原理制成的一种医疗设备；故A错误；B.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象；故B错误；C.自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同；故C正确；D.生物学家通过对DNA纤维的X射线衍射图样的研究，提出了DNA的双螺旋结构模型；故D正确9.弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O两侧A、B间振动，当时间t=0时，振子位于B点，若规定向右的方向为正方向，则下图中哪个图象表示振子相对平衡位置的位移随时间变化的关系A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】简谐运动的位移是指相对平衡位置的位移，是从平衡位置到末位置的有向线段；t=0时刻，位移为正的最大值；简谐运动的位移随着时间按照余弦规律变化。故D正确，ABC错误。故选：D10.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是A. 甲、乙两摆的振幅之比为2:1B. t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C. 甲、乙两摆的摆长之比为4:1D. 甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小一定相等【答案】AB【解析】【详解】由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，故选项A正确；t=2s时，甲摆在平衡位置处重力势能最小；乙摆在振动的最大位移处，动能为零，故选项B正确；甲、乙两摆的周期之比为1:2，由单摆的周期公式T2，得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项C错误；由题目的条件不能比较甲、乙两摆摆球在最低点时摆线的拉力大小，故选项D错误；故选AB。11.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则（ ）A. 此单摆的固有周期约为1sB. 此单摆的摆长约为1mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线的峰将右移【答案】B【解析】【详解】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s。故A错误；单摆的周期为2s由公式求得L1m 故B正确；根据知摆长增大周期增大，所以频率会变小，故C错误；频率变小则共振曲线的峰将向左移动，故D错误；故选B12.如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波，实线是在t=0时刻的波形图，虚线是在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是A. 这列波的周期是0.15sB. 这列波是沿x轴负方向传播C. t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴正方向D. 00.2s内，x=4cm处的质点振动方向改变了3次【答案】ABD【解析】详解】A由图可得：波长=12cm，故周期，故A正确；B根据周期T=0.15s，时间，故虚线为实线往传播方向平移，那么由两波相对位置可得波向左传播，故B正确；C根据波向左传播，由平移法或“上下坡法”可得：t=0时，x=10cm处的质点向上振动，故C错误；D根据波向左传播，由平移法或“上下坡法”可得：t=0时，x=4cm处的质点向下振动；质点在波峰、波谷处改变振动方向，故经过，振动方向改变3次，故D正确；13.如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中x16m质点从t0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x13m和x25m的两个质点，下列说法正确的是（ ）A. 该波的波速是2m/sB. 在t2s时刻，a、b两质点的速度相同C. x200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25HzD. 若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，会发生明显的衍射现象【答案】AD【解析】【详解】A由图甲可得：波长8m，由图乙可得：周期T4s，故波速，故A正确；B根据波向右传播，由图甲可得：t2s时刻，质点a向上振动，质点b向下振动，故速度方向不同，故B错误；C波源频率，观察者向波源运动，故接收到波的频率大于波源频率，即接收到该波的频率大于0.25Hz，故C错误；D若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，障碍物尺寸和波长相近，故会发生明显的衍射现象，故D正确。14.如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz.现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是A. 由振源P产生的波先到达弹簧处B. 由振源Q产生的波先到达弹簧处C. 两列波可能形成干涉D. 由振源Q产生的波的波速接近4m/s【答案】AD【解析】【详解】AB由“上下坡”法知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达振动系统是P波，故振源P离振动系统较近，故A正确，B错误；C干涉条件是两个波的频率相等，由于两列波的频率不相等，故不会形成干涉，故C错误；DQ晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2Hz，则周期接近0.5s，波速；故D正确.四、简答题：本题共有4小题，共计22分请将解答填写在答题卡相应的位置15.如图所示为机械波的波源O做匀速直线运动的情况，图中的圆表示波峰，则该图中表示的_现象；波源正在移向_点，观察到波的频率最低的点是_。 【答案】 (1). 多普勒 (2). A (3). B【解析】【分析】根据图象进行分析，根据接收到的波的个数分析频率的变化，明确多普勒效应的应用【详解】由图可知，AB两边接收到频率不同，故说明发生了多普勒效应；由图可知，A处接收到的波要多，故A处接收到的频率大；而B处接收到的频率低；故说明波源正在向A移动；【点睛】本题关键明确：发生多普勒效应时，要明确当物体与波源相互靠近时，观察者接收到的频率增大，而远离时接收到的频率减小16.以下说法中正确的是（）A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb面射出C. 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离x将减小D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E. 图戊中的M、N是偏振片，P是光屏当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波【答案】ACE【解析】【详解】根据折射率和光的传播速度之间的关系n=c/v，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度。故A正确。当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb面射出，故B错误。根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距x与双缝间距离d及光的波长的关系式，可知只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离x将减小，故C正确。由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误。只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波。故E正确。17.在“用单摆测定重力加速度”的实验中（1）以下关于本实验的措施中正确的是_（选填下列选项前的序号）A摆角应尽量大些B摆线应适当长些C摆球应选择密度较大的实心金属小球D用停表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时（2）若该同学测量了5种不同摆长与单摆振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标中，图中实线是根据实验数据点画出的T2l图线；利用图象求得当地的重力加速度值为g=_（保留三位有效数字）【答案】 (1). BC (2). 【解析】【详解】(1)A、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大,一般不超过，故A错误；B、单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，可以减小测量的误差，提供测量结果的精确度，故B正确；C、要减小空气阻力的影响，应选体积较小的密度较大的实心金属小球，故C正确；D、用停表测量周期时，应取摆球从经过平衡位置时开始计时，以减小实验的误差，故D错误；(2)根据单摆的周期公式可知：，图象的斜率为，解得当地的重力加速度值为18.如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，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aa和bb.O为直线AO与aa的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。该同学接下来要完成的必要步骤有_A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像过P3、P4作直线交bb于O，过O作垂直于bb的直线NN，连接OO.测量图1中角和的大小。则玻璃砖的折射率n=_.如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa和bb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”).另一位该同学准确的画好玻璃砖界面aa和bb后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些。如图3所示，二实验若其他操作均正确，则折射率的测量值_准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).【答案】 (1). BD (2). (3). 小于 (4). 等于【解析】【分析】（1）用挡像法确定P3、P4的位置；（2）应根据折射定律n=，求解折射率；（3）将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽但仍平行，导致角偏大，由折射率公式分析误差；（4）通过作光路图，分析入射角和折射角是否变化，由折射定律分析折射率的误差。【详解】（1）该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。P3和P1、P2的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有：BD。（2）应根据折射定律得：玻璃砖的折射率为 n=；（3）将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致角偏大，由于n=，故折射率的测量值将偏小。（4）如图所示，虚线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而实线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变。【点睛】本题要掌握实验原理：折射定律，采用作图分析实验误差，关键要紧扣实验原理进行分析。五、计算题：本题共4小题，共计46分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位19.如图所示，一玻璃砖的截面为直角三角形ABC，其中A=60，AB=6cm。现有两细束平行且相同的单色光a、b，分别从AC边上的D点、E点以45角入射，且均能从AB边上的F点射出。已知AD=AF=2cm.求: (1) 玻璃砖的折射率； (2) D、E两点之间的距离。【答案】（1） （2）8cm【解析】【详解】（1）光路如图 （2）由得 由图可知：b光线在G点发生全反射； 由几何知识DEGF是平行四边形；BF=AB-AF；FG=DE解得 DE=8cm20.一列沿方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为。、两点的坐标分别为和，已知时，点第二次出现波峰。（1）这列波的传播速度多大？（2）从时刻起，经过多长时间点第一次出现波峰？（3）当点第一次出现波峰时，点通过的路程