2021-2022学年天津市西青区杨柳青 高二（下）期中物理试题（解析版）

1、 天津市西青区2021-2022年杨柳青一中高二第二学期期中物理试卷总分：110：时间：60分钟一、单选题（每小题4分，共28分）1. 下列现象中利用的主要原理与电磁感应无关的有（）A. 如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化B. 如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警C. 如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来D. 如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来【答案】C【解析】【详解】A真空治炼炉外中的线圈中通有高频交流电，从而在线圈中产生

2、很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使得金属到达很高的温度从而熔化，利用了电磁应的原理，A正确，不符合题意；B安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生的磁场，会在金属物品中产生变化的感应电活而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线图中交变电流发生变化，从而被探测到，即利用了电磁感应的原理来工作，B正确，不符合题意；C放在磁场中的玻璃皿内有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内型放一环形电极，从而使得圆柱形电极与边缘形成电流，电流在磁场中受到安培力的作用而发生转动，不是利用电磁感应的原理，C错误，符合题意；D用一蹄形磁铁按近正在旋转的铜

3、盘，铜盘内部将会产生涡流，从而会很快静止下来，利用了电磁感应的原理，D正确，不符合题意。故选C。2. 如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A. 第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB. 两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C. 两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D. 两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：2【答案】B【解析】【详解】A第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所

4、以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C根据焦耳定律可知故C错误；D通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。3. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（）A. 时线框的磁通量最大B. 时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311VD. 线框产生的交变电动势频率为100Hz【答案】B【解析】【详解】At=0.05s时，感应电动势最大，则此时线框的磁通量为零，选项A

5、错误；Bt=0.01s时，感应电动势为零，磁通量最大，则线框平面与中性面重合，选项B正确；C线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为选项C错误；D线框产生的交变电动势的频率为 选项D错误。故选B。4. 图中电表均为理想的交流电表，如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，电路中电阻R=11，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示（图线为正弦曲线）的交变电压。则下列说法中正确的是：（ ）A. 电压表的示数为31.1VB. 电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为2AC. 原线圈输入功率440WD. 原线圈中交变电压的频率为200Hz【答案】B【解析】【详解】A由图乙可

6、知交流的最大值为，则交流电的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为22V，故A错误；B副线圈的电流为电流与匝数成反比，故原线圈的电流为0.2A，故B正确；C副线圈消耗的功率为输入功率等于输出功率，原线圈输入功率为44W，故C错误；D由图乙知频率为变压器不会改变电流的频率，所以原线圈中交变电压的频率为50Hz，故D错误。故选B。5. 在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）A. 的示数减小，的示数减小B. 的示数不变，的示数减小C. 的示数减小，的示数增大D

7、. 的示数增大，的示数增大【答案】D【解析】【详解】AB将开关S闭合，副线圈的总电阻减小由于原、副线圈匝数比不变，则示数不变，的示数不变，AB错误；CD副线圈的总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，由原线圈输入电流增大，则的示数增大，的示数增大，C错误，D正确。故选D。6. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，则下列说法正确的是（）A. a光的波长小于b光的波长B. a光的频率大于b光的频率C. 在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大D. 在真空中，a光的传播速度比b光大【答案】C【解析】分析】【详解】AB由折射光路可知，a光的偏折程度较小，折射率较小，则a

8、光的频率较小，a光的波长较大，AB错误；C根据可知，在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大，C正确；D在真空中各种光的传播速度均相同，D错误。故选C。7. 如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是A. 在水中a光的波速比b光的波速小B. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距C. 用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更加明显D. 从水射向空气时a光的临界角小于b光的临界角【答案】B【解析】【详解】由光路图可知，b光的偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据v=c/n，b光在水中传播的速度较

9、小，故A错误因为b光的折射率较大，则频率较大，波长较小，根据x知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，条纹间距宽度是均匀的故B正确a光波长大，则用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，a光的衍射现象更加明显，选项C错误；根据sinC=1/n知，b光的临界角较小，故D错误故选B【点睛】本题考查了光的折射，通过光线的偏折程度比较出折射率是解决本题的关键，知道折射率、频率、波长、临界角、在介质中的传播速度等之间的关系，并能灵活运用8. 如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r

10、/min。则（）A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB. 当振子稳定振动时，它的振动频率是4HzC. 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D. 当转速减小时，弹簧振子的振幅减小【答案】B【解析】【详解】AB转动摇把，弹簧振子做受迫振动，它的振动周期和频率等于驱动力的周期和频率，依题意驱动力的频率为周期为所以当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s，它的振动频率是4Hz。故A错误；B正确；CD当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时，弹簧振子的振幅最大。依题意振子的固有频率为2Hz，当转速增大时，弹簧振子的振动频率增大，与固有频率相差越来越大，其振幅减小；当转速减小时，弹簧振子的振动频率减

11、小，越来越接近固有频率，其振幅增大。故CD错误。故选B。9. 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压U1和输电线上的电阻R均保持不变。随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A. 升压变压器的输出电压U2增大B. 降压变压器的输出电压U4增大C. 输电线上损耗的功率减小D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】D【解析】【分析】【详解】A由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以根据可知升压变压器的输出电压不变，故A错误；B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，又升压变压器的输出电压不变，根据可输电线上的

12、电流线增大，根据损线可知输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压损可得降压变压器的输入电压减小，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B错误；C升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流，则输电线中的电流增大，根据损知输电线上损失的功率增大，故C错误；D输电线上损耗的功率占总功率的比例为因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，不变，所以输电线上损耗的功率占发电厂输出总功率的比例增大，故D正确。故选D。二、不定项选择题（每小题5分，共20分）10. 如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙是这列波某一质点此后一段时间内的振动图像，则（）A. 若波沿x轴正方向传播，

13、图乙可能为质点a的振动图像B. 若波沿x轴正方向传播，图乙可能为质点b的振动图像C. 若波沿x轴负方向传播，图乙可能为质点c的振动图像D. 若波沿x轴负方向传播，图乙可能为质点d的振动图像【答案】BD【解析】【分析】根据图乙可知时刻该质点位移为零，故图甲中只有b和d两质点符合，又因为图乙为振动图像，此后质点向y轴正方向运动波的图像和振动图像外形上很相似，辨别它们时要注意看横轴是各质点的平衡位置x还是时间t。【详解】AC在图乙中，时刻该质点在平衡位置且向y轴正方向运动，图甲中在平衡位置的质点只有b、d，AC错误；B若波沿x轴正方向传播，波源在左侧，b、d两质点是在其左侧质点的带动下振动的，b左侧

14、的质点在其上方，所以b质点正向y轴正方向运动，B正确；D若波沿x轴负方向传播，d右侧的质点在其上方，所以d质点正向y轴正方向运动，D正确。故选BD。11. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅振幅为A、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（）A. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为B. P、N两处的质点始终处在平衡位置C. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D. 从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零【答案】ABD【解析】【详解】A因O点是谷谷相遇点，振动加强；M点是峰峰相遇点，振动加强，则O、M连线的中点也是振动加强

15、的点，其振幅为2A，选项A正确；BP、N两处的质点都是在峰谷相遇点，则振动减弱，因两波振幅相等，则该两处的质点始终处在平衡位置，选项B正确；C质点只能在自己平衡位置附近振动，即随着时间的推移，M处的质点不会移动，选项C错误；D该时刻M处的质点在波峰位置，从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零，选项D正确。故选ABD。三、填空题（每空2分，共12分）12. 如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。则线圈转

16、动的角速度为_rad/s，在0.02s时刻电流表的读数为_A。【答案】 . . 10【解析】【详解】1由图乙可知交流电的周期为则线圈转动的角速度为2 由图乙可知交流电的最大值为由于电流表的示数为有效值，故示数为13. 如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知ABD=30，光在真空中的传播速度为c，则此玻璃的折射率为_；光线从B到D需用时间_。【答案】 . 【解析】【分析】【详解】1如图，由几何知识可得入射角i=ABD=30折射角r=2ABD=60则此玻璃的折射率为2BD长度为s=2Rcos30=R光

17、在玻璃球内传播的速度故光线从B传到D的时间为14. 如图所示，ACB为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，R远大于AB的弧长甲球从弧形槽的球心处自由下落，乙球从A点由静止释放，则两球第1次到达C点的时间之比为_；在圆弧的最低点C的正上方h处由静止释放小球甲，让其自由下落，同时将乙球从圆弧左侧由静止释放，若在乙球第2次通过C点时，甲、乙两球相遇，则甲球下落的高度是_（不计空气阻力，不考虑甲球的反弹）【答案】 . . 【解析】【详解】1甲球做自由落体运动，所以：；乙球沿圆弧做简谐运动（由于ACR，可认为摆角5）此振动与一个摆长为R的单摆振动模型相同，故此等效摆长为R，因此乙球第1次到达C

18、处的时间为：所以；2在乙球第2次通过C点时经过的时间为：则：.四、解答题（共40分）15. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1，定值电阻R=4，闭合开关K，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B的大小按如图乙所示的规律变化，求：（1）02s时间内螺线管产生的电动势的大小；（2）02s时间内电路中的电流强度的大小；（3）电压表的示数。【答案】(1)0.8V；(2)0.16A；(3)0.64V【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为(2)由闭合电路欧姆定律得(3) 电压表示数为16. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.3s后的波形图。（1）若波向左传播，求它的可能周期和最大周期。（2）若波向右传播，求它可能的传播速度。【答案】（1），0.4s；（2）【解析】【详解】（1）波向左传播，传播的时间为 所以 最大周期为 （2）波向右传播 而，所以 17. 如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成=30放置，两导轨间距为L=0.