北京市東城區(qū)北京50中2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試題

北京市第五十中學(xué)2016—2017學(xué)年度第二學(xué)期高二物理（理科）期中考試試題命題人：王瀅考生須知1．本試卷分為試題、答題答兩部分．滿分100分．考試時間90分鐘．2．認(rèn)真填寫所在班級、姓名、學(xué)號．3．請用2B鉛筆填涂機(jī)讀卡，用黑色簽字筆在二卷上按要求作答．一、單選題（每小題3分，共45分．在每題所給的四個選項中只有一個符合題意）1．如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)為平衡位置，在、兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動．振子的位移隨時間的變化圖象如圖乙所示．下列判斷正確的是（）A．時振子的加速度為零 B．時振子的速度最大C．和時振子的加速度相同 D．和時振子的速度相同【答案】B【解析】A．時振子處于振幅最大處，加速度最大，故A錯誤．B．時振子處于平衡位置，速度最大，加速度為零，故B正確．C．和時加速度大小相同，方向相反，故C錯誤．D．和時速度大小相同，方向相反，故D錯誤．故選B．2．一個單匝線圈的磁通量，始終為每秒鐘均勻地增加，則（）A．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增加 B．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少C．線圈中的感應(yīng)電動勢始終為 D．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢【答案】C【解析】磁通量始終保持每秒鐘均勻地增加，則，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)電律，知保持不變，故C正確，ABD錯誤．故選C．3．圖甲為一列橫波在時刻的波動圖像，圖乙為圖甲中質(zhì)點(diǎn)的振動圖像．則（）A．該波沿軸正方向傳播 B．該波的周期為C．該波的波速為 D．質(zhì)點(diǎn)在時的速度最大【答案】D【解析】A．由乙圖知，點(diǎn)在時刻振動方向向下，故波的傳播方向為軸負(fù)向，故A錯誤．B．由乙圖知，點(diǎn)振動周期，該波周期和點(diǎn)振動周期相同，即該波的周期為，故B錯誤．C．該波的波速，故C錯誤．D．由乙圖知，在時點(diǎn)在平衡位置，速度最大，故D正確．故選D．4．關(guān)于波的衍射，正確的是（）A．波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時，衍射現(xiàn)象很明顯C．孔越大，則衍射現(xiàn)象越明顯D．當(dāng)障礙物的尺寸與波長差不多時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】波發(fā)生明顯的衍射的條件是，孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小，如果孔、縫的寬度或障礙物的尺寸，比波長大得多時，就不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確，ABC錯誤．故選D．5．如圖所示，在一根張緊的水平繩子上掛著四個擺，其中、擺長相等．讓擺在垂直于水平繩的方向振動起來，通過張緊的繩子給另外三個擺施加驅(qū)動力，使它們各自做受迫振動．可以觀察到、、三個擺的運(yùn)動情況是（）A．三個擺的振動周期相同 B．三個擺的振動振幅相同C．?dāng)[的振動振幅最大 D．?dāng)[的振動周期最小【答案】A【解析】AD．由擺擺動從而帶動其它個單擺做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故其它各擺振動周期跟擺相同，故A正確，D錯誤．BC．受迫振動中，當(dāng)固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達(dá)到最大，因為擺的固有頻率與擺的相同，故擺發(fā)生共振，振幅最大，故CD錯誤．故選A．6．如圖所示為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖線．已知波的傳播速度為，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向如圖．則下列說法中正確的是（）A．波沿的正方向傳播 B．質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過第一次到達(dá)波峰C．此刻之后，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置 D．該時刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度最大【答案】B【解析】A．由圖中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向沿軸負(fù)方向，點(diǎn)的振動方向也沿軸負(fù)方向，但點(diǎn)的振動比點(diǎn)的振動超前，則波沿的負(fù)方向傳播，故A錯誤．B．由圖讀出波長，則周期，時間，此刻質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向，再經(jīng)過第一次到達(dá)波峰，故B正確．C．圖示時間質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向，要經(jīng)過才回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過，所以過去此刻之后，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，故C錯誤．D．該時刻質(zhì)點(diǎn)處于最大位移處，加速度為最大，故D錯誤．故選B．7．一交變電流的電流時間圖象如圖所示，則此交變電流的有效值為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】如圖所示，它不是正弦式電流，因此有效值不是等于最大值除以根號，取一個周期進(jìn)行分段，在是恒定電流，則有效值等于，在是恒定電流，則有效值等于，則在內(nèi)，產(chǎn)生的熱量：，，故D正確．故選D．8．如圖所示，線圈與電源、開關(guān)相連．線圈與電阻連接成閉合電路．電鍵閉合，斷開的瞬間，關(guān)于通過電阻的電流方向判斷正確的是（）A．電鍵閉合瞬間，電流方向 B．電鍵閉合瞬間，電流方向C．電鍵斷開瞬間，電流方向 D．電鍵斷開瞬間，無電流產(chǎn)生【答案】A【解析】AB．閉合的瞬間，線圈內(nèi)部產(chǎn)生向下的磁場，則線圈內(nèi)部磁場向下增加，則感應(yīng)電流的磁場向上，由安培定則可得感應(yīng)電流為由到，故A正確，B錯誤．CD．?dāng)嚅_的瞬間，線圈內(nèi)部向上的磁場減小，則線圈內(nèi)部磁場向下差減小，則感應(yīng)電流的磁場向下，由安培定則可得感應(yīng)電流為由到，則CD錯誤．故選A．9．如圖所示，將一個正方形導(dǎo)線框置于一個范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與其平面垂直．現(xiàn)在、的中點(diǎn)處連接一個電容器，其上、下極板分別為、，讓勻強(qiáng)磁場以某一速度水平向右勻速移動，則（）A．回路中有感應(yīng)電流 B．與、與間沒有電勢差C．電容器、兩極板電勢差為零 D．電容器、兩極板分別帶上正電和負(fù)電【答案】D【解析】A．線框在勻強(qiáng)磁場水平向右勻速移動時，穿過線框回路的磁通量沒有改變，則知沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤．B．、切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于兩節(jié)電池并聯(lián)，與，與間有電勢差，故B錯誤．C．D．根據(jù)右手定則判斷可知，的電勢高于的電勢，則電容器、兩極板分別帶上正電和負(fù)電，故C錯誤，D正確．故選D．10．如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為和的兩只閉合線框和，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動能，若外力對環(huán)做的功分別為、，則為（）A． B． C． D．不能確定【答案】A【解析】閉合線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，根據(jù)能量守恒知外力對環(huán)做的功為，，閉合線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，外力對環(huán)做的功為：，，代入計算得出，故A正確．故選A．11．如圖所示，先后以速度和勻速把一矩形線框拉出有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時，作用在線框上的力、通過線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱和通過導(dǎo)線框的電荷量，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時，作用在線框上的力、通過線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱和通過導(dǎo)線框的電荷量，則（）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．勻速運(yùn)動時，作用在線圈上的外力大小等于安培力大小，，可以，則在：，故A錯誤．B．根據(jù)得感應(yīng)電流，可以知道感應(yīng)電流，所以感應(yīng)電流之比，故B錯誤．C．焦耳熱，可以知道，熱量之比為，故C錯誤．D．根據(jù)因磁通量的變化相等，可以知道通過某截面的電荷量之比為，故D正確．故選D．12．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，一個面積為的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電電動勢隨時間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值的電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為，則（）A．通過電阻的電流瞬時值表達(dá)式為B．電阻兩端的電壓有效值為C．圖中時，線圈位于垂直中性面的位置D．內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為【答案】D【解析】A．頻率為：，線圈的運(yùn)動角速度為因為表達(dá)式中的數(shù)值不對，故A錯誤．B．由圖可知，有效值為，故B錯誤．C．在時，感應(yīng)電動勢最大，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為零，不是中性面，故C錯誤．D．電阻上的電流為，內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為．故D正確．故選D．13．用如圖所示的器材“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”．閉合開關(guān)時靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)．在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下，則（）A．將線圈全部放入線圈中，然后向左較快或較慢推動滑片時，靈敏電流計指針均向左偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)角度不同B．將線圈全部放入線圈中，然后向右較快或較慢推動滑片時，靈敏電流計指針均向左偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)角度不同C．滑片置于中間位置不動，將線圈從線圈中的同一位置較快或較慢抽出，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，偏轉(zhuǎn)角度也不同D．滑片置于中間位置不動，將線圈從圖示位置較快或較慢放入線圈中，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向相同，偏轉(zhuǎn)角度也相同【答案】B【解析】A．將線圈全放放入線圈中，然后向左較快或較慢推動滑片時，則線圈中的電流減小，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量減小，那么電流計指針將向右偏，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電流大小與磁通量變化率成正比，因此電流表指針偏轉(zhuǎn)角度不同，故A錯誤．B．將線圈全部放入線圈中，然后向右較快或較慢推動滑片時，則線圈中的電流增大，導(dǎo)致穿過線圈中的磁通量增大，那么電流計指針將向左偏，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電流大小與磁通量變化率成正比，因此電流表指針偏轉(zhuǎn)角度不同，故B正確．C．滑片置于中間位置不動，將線圈從線圈中的同一位置較快或較慢抽出，不論快抽還是慢抽出，穿過線圈的磁通量均減小，那么靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向相同，但由穿過線圈的磁通量變化率不同，因此偏角度也不同，故C錯誤．D．滑片置于中間后置不動，將線圈從圖示位置較快或較慢放入線圈中，不論快放還是慢放，穿過線圈的磁通量均增加，那么靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向相同，但由穿過線圈的磁通量變化率不同，因此偏轉(zhuǎn)角度也不同，故D錯誤．故選B．14．在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向為正．當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，圖丙中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，由楞次定律和安培定則可判斷感應(yīng)電流方向為正．內(nèi)，磁通應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，由楞次定律和安培定則可判斷感應(yīng)電流方向為負(fù)，由內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為內(nèi)的一半，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也為一半，故B正確．故選B．15．如圖所示的甲、乙、丙圖中，、是固定在同一水平面內(nèi)足夠長的平行金屬導(dǎo)軌．導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌都處于垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場中．導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦不計，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器原來不帶電．今給導(dǎo)體棒一個向右的初速度，在甲、乙、丙圖中導(dǎo)體棒在磁場中最終運(yùn)動狀態(tài)是（）A．甲、丙中，棒最終將以相同速度做勻速運(yùn)動；乙中棒最終靜止B．甲、丙中，棒最終將以不同速度做勻速運(yùn)動；乙中棒最終靜止C．甲、乙、丙中，棒最終均做勻速運(yùn)動D．甲、乙、丙中，棒最終都靜止【答案】B【解析】甲圖中棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢對電容器充電，兩極板間電勢差與感應(yīng)電動勢相同時，電路中沒有電流，棒向右勻速直線運(yùn)動，乙圖中導(dǎo)體棒在初速度作用下切割磁感線，產(chǎn)生電動勢，受安培力，阻礙其運(yùn)動，動能轉(zhuǎn)化為熱能，最終靜止，丙圖雖在初速度下向右運(yùn)動，但受到向左的安培力，桿向右減速運(yùn)動，接著向左運(yùn)動，當(dāng)金屬桿切割磁感線產(chǎn)生電動勢與電源電動勢相等時，電路中無電流產(chǎn)生，所以金屬桿最終處于向左的勻速直線運(yùn)動，故B正確，ACD錯誤．故選B．二、多選題（本題共三個小題，每題3分，共9分；在每題所給的四個選項中至少有一個符合題意，少選得2分，錯選不得分）16．如圖所示，一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在時刻波傳播到處的質(zhì)點(diǎn)．在時刻，處的質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動到負(fù)方向最大位移處，則（）A．質(zhì)點(diǎn)開始振動時的運(yùn)動方向沿軸負(fù)方向B．該簡諧橫波的波速等于C．在時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為D．在時刻，這列波剛好傳播到位于處的質(zhì)點(diǎn)【答案】BC【解析】A．簡諧橫波沿軸正方向傳播，由“上下坡法”知，質(zhì)點(diǎn)開始振動時的運(yùn)動方向沿軸正方向，故A錯誤．B．在時刻，質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動，根據(jù)在時刻，質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動到負(fù)方向最大位移處，有得，由圖知波長，所以波速為，故B正確．C．因為，所以在時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為一個振幅，為，故C正確．D．在時間內(nèi)波傳播的距離，所以在時刻，這列波剛好傳播到、的中點(diǎn)，故D錯誤．故選BC．17．如圖所示為一臺小型發(fā)電機(jī)示意圖，磁場為水平方向．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的水平位置時，下列判斷正確的是（）A．通過線圈的磁通量最大 B．通過線圈的磁通量為零C．線圈中產(chǎn)生的電動勢最大 D．線圈中產(chǎn)生的電動勢為零【答案】BC【解析】A．B．當(dāng)線圈接到如圖所示的水平位置時，線圈與磁場方向平行，通過線圈的磁通量為零，故A錯誤，B正確．C．D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的水平位置后，線圈與磁場方向平行，磁通量變化最快，故C正確，D錯誤．故選BC．18．如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為．一個質(zhì)量為、邊長也為的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行．時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導(dǎo)線框的速度為經(jīng)歷一段時間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置Ⅱ），導(dǎo)線框的速度剛好為零．此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ．則（）A．上升過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸增大B．下降過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小C．上升過程中合力做的功比下降過程中合力做的功大D．上升過程中克服安培力做的功比下降過程中的多【答案】BD【解析】A．上升過程，線框所受的重力和安培力都向下，線框做減速運(yùn)動，設(shè)加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律得：，可見，線框速度減小時，加速度也減小，故A錯誤．B．下降過程中，線框做加速運(yùn)動，則有，可見，隨著速度的增大，加速度減小，故B正確．C．由于電磁感應(yīng)，線框中產(chǎn)生電能，根據(jù)能量守恒定律可知，線框返回原位置時速率減小，則上升過程動能的變化量大小大于下降過程動能的變化量大小，根據(jù)動能定理得知上升過程中合力做功較大，故C錯誤．D．根據(jù)能量守恒定律可知，線框經(jīng)過同一位置時，上升的速率大于下降的速率，上升過程的安培力大小較大，而位移大小相等，所以上升過程中比下降過程中克服安培力做的功多，故D正確．故選BD．三、實驗題（本題共3小題，每空2分共20分）19．用分度游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，卡尺游標(biāo)位置如圖所示，可知擺球直徑是__________．【答案】【解析】由圖示游標(biāo)卡尺可以知道，其示數(shù)為．20．用秒表記錄了單擺振動次全振動所用的時間如圖所示，則秒表所示讀數(shù)為__________．【答案】【解析】由圖可知時間．21．實驗小組的同學(xué)們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗．①用表示單擺的擺長，用表示單擺的周期，重力加速度__________．②．實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的__________（選填選項前的字母）．A．長約的細(xì)線 B．長約的橡皮繩C．直徑約的均勻鐵球 D．直徑約的均勻木球③選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖__________中所示的固定方式．④將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的是：__________（選填選項前的字母）．A．測出擺線長作為單擺的擺長B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運(yùn)動C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D．用秒表測量單擺完成次全振動所用時間并作為單擺的周期⑤甲同學(xué)多次改變單擺的擺長并測得相應(yīng)的周期，他根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖像，但忘記在圖中標(biāo)明橫坐標(biāo)所代表的物理量．你認(rèn)為橫坐標(biāo)所代表的物理量是__________（選填“”、“”、“”），若圖線斜率為，則重力加速度__________（用表示）．⑥乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H，造成這一情況折原因可能是__________（選填選項前的字母）．A．開始擺動時振幅較小B．開始計時時，過早按下秒表C．測量周期時，誤將擺球次全振動的時間記為次全振動的時間⑦丙同學(xué)畫出了單擺做簡諧運(yùn)動時的振動圖像如圖所示，則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值約為__________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．【答案】①②AC③圖5④BC⑤⑥C⑦【解析】①由周期公式得②AB．為減小誤差應(yīng)保持?jǐn)[線的長短不變，則A正確，B錯誤．CD．?dāng)[球密度要大，體積要小，則C正確，D錯誤．故選AC．③懸點(diǎn)要固定，則為圖5．④A．?dāng)[長等于擺線的長度加上擺球的半徑，則A錯誤．B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運(yùn)動，故B正確．C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故C正確．D．把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測量周期，故D錯誤．故選BC．⑤由得則橫坐標(biāo)所代表的物理量是，則．⑥由得．A．振幅大小與無關(guān)，故A錯誤．B．開始計時時，過早按下秒表，周期偏大，則偏小，B錯誤．C．測量周期時，誤將擺球次全振動的時間記為次全振動的時間，則周期偏小，則偏大，C正確．故選C．⑦由圖可以知道周期為，得，振幅為，則．四、計算題（本題共4個小題，共26分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．）22．（6分）如圖甲所示，回路中有一個的電容器與單匝線圈相連接，已知回路的面積為，垂直穿過回路的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化圖象如圖乙所示，求：（）時，回路中的感應(yīng)電動勢．（）電容器上的電荷量．【答案】（）（）【解析】（）由圖可知，在前內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：．（）電容器的電量．23．（6分）如圖所示，實線為簡諧波在時刻的圖線，虛線為波在時刻