【文档说明】四川省泸县第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题【精准解析】.doc,共(16)页,775.000 KB,由小赞的店铺上传
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2020年春四川省泸县第一中学高二期中考试物理试题一、单选题1.以下说法中正确的是()A.对于同一障碍物,波长越长的光越容易绕过去B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象C.红光由空气进入水中,波长变长、颜色不变D.用透明的标准样板和单色光检查平面
的平整度是利用了光的衍射【答案】A【解析】【分析】波长越大的光波越容易发生衍射现象;白光通过三棱镜出现彩色条纹是光的折射色散;根据cfn=,即可确定波长的变化;检查平面的平整度是利用了光的干涉.【详解】
A、发生明显衍射现象的条件是:障碍物或者小孔的尺寸和波长差不多或比波长小.对于同一障碍物,波长越大的光波越容易发生衍射现象,容易绕过去,故A正确;B、白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象,故B错误;C、根据cfn=,红光由空气进入水中,波长变短,但颜色
不变,故C错误;D、透明的标准样板和单色光检查平面的平整度,是利用两者之间的空气薄层的反射面,获取频率相同的光,进行了光的干涉,故D错误;故选A.【点睛】考查光的明显衍射的条件,区别光的折射与干涉色散,注意光的干涉的条件,同时掌握光从一介质进入另一介质时,光的频率不变,即颜色不变.2.如图
所示,置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为0T。下列说法中正确的是()A.单摆摆动的过程,绳子的拉力始终大于摆球的重力B.单摆摆动的过程,绳子的拉力始终小于摆球的重力C.将该单摆悬挂在月球表面上,其摆动周期0TTD.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中,其摆动周期0TT【答案】
C【解析】【详解】AB.在最高点时,绳的拉力等于重力的一个分力,此时绳子的拉力小于重力;在最低点的时候绳的拉力和重力共同提供向心力:F-mg=ma,可知F大于mg,故AB错误;C.月球表面的重力加速度比地球小,根据02lTg=可知,将该单摆悬挂在月球表面上,其摆
动周期T>T0,选项C正确;D.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中,高度越高,重力加速度越小,根据周期公式为02lTg=,其摆动周期T>T0,故D错误;故选C。3.如图所示,一枚手榴弹开始时在空中竖直下落,到某
位置时爆炸成沿水平方向运动的a、b两块,已知两块同时落地,其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB,下列说法中正确的是A.爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等B.a、b两块落地时的速度大小相等C.爆炸瞬间a、b两块的动量变化量大小相等D.爆炸瞬
间a、b两块的动能变化量相等【答案】C【解析】由题意知,爆炸后两块同时落地,说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化,故爆炸是在水平方向上发生的.因OA大于OB,所以爆炸瞬间a获得的水平速度较大,
因而落地时也是a的速度较大,A、B错误;因水平方向的初动量为零,且水平方向动量守恒,所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向,C正确;结合爆炸后两块的速度和动量可知,a块的质量较小,根据动量和动能的关系可知,a块的动能变化较大,D错误.故选C4.如图甲所示为一理想变压器,
原、副线圈匝数比为22∶1,两个标有“10V,5W”的小灯泡并联在副线圈的两端.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图乙所示,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表).则下列说法正确的是()A.经过1min原线圈的输出电能
为6×102JB.由于电压过高小灯泡会被烧坏C.电压表的示数为2202VD.电流表的示数为2A【答案】A【解析】【分析】由图乙可知,原线圈两端电压1U的有效值为220V,根据变压器原副线圈电压比关系,得副线圈两端电压的有效值221110
V==nUUn.【详解】AB、分析可知,副线圈两端电压210VU=,故两灯泡均正常工作,则变压器的输入功率为1210WPP==,故在1min内,原线圈的输出电能为110W60s=600JPt=,A正确,B错误;C、电压表的示数为原线圈电压有效值1U,
为220V,C错误;D、根据111PUI=,得电流表示数1111A22PIU==,D错误.故选A.【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流和功率之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题.5.如图,A、B两球(可视为质点)质量均为
m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.球A对竖直墙壁的压力大小为12mgB.弹簧对球A的弹力大
于对球B的弹力C.绳OB的拉力大小等于mgD.球A对地面的压力不可能为零【答案】C【解析】试题分析:C、对B球受力分析,受重力、支持力和拉力,如图;由于三个力夹角均为120°,故弹簧的支持力和绳子OB的拉力都等于重力mg,故
C正确;A、对A球受力分析,受重力、弹簧的压力,墙壁的向右的支持力、细线的拉力、地面的支持力,(其中地面的支持力和拉力可能只有一个),在水平方向:3sin602BFTmg==竖直墙壁,故A错误;B、弹簧静止,合力为零,故两个球对弹簧的弹力等大、反向、共线,故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,故B
错误;D、根据平衡条件,绳OA对球A的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧推力的竖直分力和重力之和,故N+T=mg+Fsin30°,故T≤1.5mg,0≤N≤1.5mg.可知地面对A的支持力可能等于0,根据牛顿第三定律,球A对地面的压力可能为零.故D错误;故选C.考
点:考查共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【名师点睛】该题考查共点力作用下物体的平衡,解答本题关键是先后对两个小球受力分析,然后根据平衡条件列式分析求解.6.如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长
)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t
的关系如图2所示.导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为()A.10m/s2,0.5kgB.10m/s2,0.1kgC.20m/s2,0.5kgD.D.20m/s2,0.1kg【答案】B【解析】
【分析】导体棒运动时切割磁感线产生感应电流,使棒受到向左的安培力,根据感应电流的大小写出安培力的表达式,结合牛顿第二定律求出F与t的关系式,然后将图象上的数据代入即可求解.【详解】导体杆在轨道上做匀加速直线运动,用v表示其速度,t表示时间,则有:v=at;杆切割磁感线,将产生感应电
动势为:E=Blv;闭合回路中产生的感应电流为:EIR=;杆受到的安培力大小为:FA=BIl;根据牛顿第二定律,有:F-FA=ma;联立以上各式得:F=ma+22BlaRt;由图线上取两点代入上式,可解得:a=10
m/s2;m=0.1kg;故杆的质量为:m=0.1kg,其加速度为:a=10m/s2.故选B.【点睛】解答这类问题的关键是正确分析安培力的大小与方向,然后根据牛顿第二定律得到F与t的关系式.这是常用的函数法,要学会应用.7.长木板上表面的一端放有一个木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器
,如图甲所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像如图乙所示.下列判断正确的是A.木块与木板间的动摩擦因数μ=11cosfFmgB.木块与木板间的动摩擦因数μ=21cosfFmgC.木板与地面的夹角为θ2
时,木块做自由落体运动D.木板由θ1转到θ2的过程中,木块的速度变化越来越快【答案】AD【解析】【详解】AB.由图可得,当夹角为θ1时,物体刚好开始滑动,则11cosfFmg=解得11cosfFmg=故A正确,B错误;C.由图可得,当夹角为θ2时,摩擦力为零
,则木块只受重力作用,加速度为g,但此时速度不为零,木块不是做自由落体运动,故C错误;D.木板由θ1转到θ2的过程中,根据牛顿第二定律可得,sincosmgmgma−=解得:sincosagg=−当θ逐渐增大时,加
速度a逐渐增大,即木块的速度变化越来越快,故D正确.8.如图所示,左端接有阻值为R的足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L,导轨固定在水平面上,且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中,一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置在导轨上静止,导轨的电阻不计。某时刻给金属棒ab一
个水平向右的瞬时冲量I,导体棒将向右运动,最后停下来,则此过程()A.金属棒做匀减速直线运动直至停止运动B.电阻R上产生的焦耳热为22ImC.通过导体棒ab横截面的电荷量为IBLD.导体棒ab运动的位移为22IRrBL+()【答案】CD【解析】【详解】A.导体棒获得向右的瞬时初速度后切割
磁感线,回路中出现感应电流,导体棒ab受到向左的安培力向右减速运动,由22BLvmaRr=+可知导体棒速度减小,加速度减小,所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动,A项错误;B.导体棒减少的动能22211()222
kIIEmvmmm===根据能量守恒定理可得kEQ=总又根据串并联电路知识可得22()RRIRQQRrmRr==++总故B项错误;C.根据动量定理可得0BiLtmv−=−,Imv=,qit=可得IqBL=C项正确;D.由于EBLxqi
ttRrRr===++将IqBL=代入等式,可得导体棒移动的位移22()IRrxBL+=D项正确。故选CD。9.如图所示,在光滑的水平面上,放置一边长为l的正方形导电线圈,线圈电阻不变,线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场,建立一与磁场边界
垂直的坐标轴Ox,O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx,线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像(以顺时针为正方向)、拉力F随线圈位移x变
化的图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】AB.由于磁场的磁感应强度从左边界到右边界逐渐增强,根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向,设线圈的速度为v,进入磁场只有右边切割磁感线,感应电动势1EBlv=,Bkt=v,感应电流
1EiR=,即2klitR=v进入过程感应电流大小与时间成正比;线圈完全进入磁场,线圈的左右两边都在切割磁感线,回路的感应电动势22()Ekxkxllkl=−−=vv恒定不变,故电流不变;线圈右边出磁场之后,只有左边切割磁感线,离开磁场时,线圈中磁通量减少,则感应电流方向为顺时针
方向,3EBl=v,2()lBkltktl=+−=−vvv则感应电流22klklitRR=−vv故之后感应电流大小随时间均匀增大,故A正确,B错误;CD.线圈匀速进入磁场过程,FBil=,2klitR=v,Bkt=v
,xvt=,可得222klFxR=vFx−图像为抛物线;线圈完全进入磁场到右边即将离开磁场的过程中2()Fkxilkxlilkil=−−=电流恒定,此过程中F不变;线圈右边离开磁场之后,拉力等于线圈左边所受安培力大小22BlvFR=,()B
kxl=−,则222()klFxlR=−vFx−图像为一段抛物线,故C正确,D错误。故选AC。二、实验题10.某同学“用双缝干涉测光的波长”。(1)如图所示,若将某单色光束照在的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙图样是平行且等宽的明暗相间的条纹。换用间隙更小的双缝,保持双缝到光屏
的距离不变,在光屏上观察到的条纹宽度将_________;保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将_________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”);(2)为测量该单色光的波长,将光束
垂直射向间距为d的双缝(每个缝的宽度很窄,宽度可忽略),在双缝后面距离为L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐,经测量得出5条亮条纹之间的距离为a,则该单色光的波长为___。【答案】(1).变宽(2).变窄(3).4adL【解析】【详解】(1
))[1][2]根据双缝干涉条纹间距公式Lxd=可知在其它条件不变,换用间隙更小的双缝即d减小时,条纹宽度变宽;保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离即L减小,则条纹宽度变窄;(2)[3]由题意可知,双缝干涉
条纹的间距为4ax=根据Lxd=可知,该单色光的波长为4xdadLL==11.用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,小车P的前端粘有橡皮泥,后端连接通过打点计时器的纸带,在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力,推一下小车P,使
之运动,与静止的小车Q相碰粘在一起,继续运动.(1)实验获得的一条纸带如图乙所示,根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分,用刻度尺测得各点到起点A的距离.根据碰撞前后小车的运动情况,应选纸带上____________段来计算小车P的碰前速度.(2)
测得小车P(含橡皮泥)的质量为m1,小车Q(含橡皮泥)的质量为m2,如果实验数据满足关系式______________,则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒.(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮泥,则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比,
将_________(填“偏大”或“偏小”或“相等”).【答案】(1).BC(2).()432111223ssssmmm−−=+(3).偏小【解析】(1)根据碰撞前后小车的运动情况,应选纸带上点迹均匀的部分来计算小车P的碰前速度,由图可
知应该选择BC段.(2)碰前P的速度:2114ssvT−=;碰后选择DE段作为共同速度,则4326ssvT−=要验证的关系:m1v1=(m1+m2)v2,即()432111223ssssmmm−−=+.(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮
泥,则m1的测量值偏小,因v1>v2,则m1v1偏小的量大于m1v2偏小的量,则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比,将偏小.三、解答题12.如图所示,单色细光束射到一半径为R的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角θ1=60°,该光束折射进入球内后
在内表面反射一次,再经球表面折射后射出,出射光束恰好与最初入射光束平行.(已知真空中光速为c)①补充完整该光束的光路图,求透明球的折射率;②求这束光在透明球中传播的时间.【答案】①光路图如图所示:3②6Rc【解析】【分析】作出光路图,根据几何知识求出折射
角,由折射定律求出折射率n;由几何关系求出光在透明球中传播的距离,由cvn=求出光在透明球中传播的速度,再求光在透明球中传播的时间;【详解】①光路图如图所示:根据几何关系:1232==,则0330=由13sin3sinn==;②由于cnv
=,则33cvcn==由几何关系可知:32cos3SRR==则时间为:223633SRRtvcc===.【点睛】本题是几何光学问题,作出光路图是解题的基础,同时要善于运用几何关系分析光线的折射角和入射角的关系.13.如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知
线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r=2Ω,外电阻R=8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计.线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s.若线圈
经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热【答案】(1)20s
in10e=(V);(2)15C;(3)0.2J【解析】【详解】(1)峰值电动势Em=nBSω=20V所求表达式为20sin10e=(V)(2)所求电量1()5BSBSqItntntrRRr====++C(3)回路中电流的有效值22
222()mmUIIRr===+A所求过程所用时间1120.0544tT===s所以线圈中产生的焦耳热20.2QIrt==J14.如图所示,质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出,恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道.圆弧轨道的半径为R=3.75m,
B点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接,A与圆心D的连线与竖直方向成37角,MN是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑.最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆弧
轨道,C点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求小物块经过B点时对轨道的压力大小;(2)若MN的长度为L0=6m,求小物块通过C点时对轨
道的压力大小;(3)若小物块恰好能通过C点,求MN的长度L.【答案】(1)62N(2)60N(3)10m【解析】【详解】(1)物块做平抛运动到A点时,根据平抛运动的规律有:0cos37Avv==解得:04m/5m/cos370.8Avvss===小物块经过A
点运动到B点,根据机械能守恒定律有:()2211cos3722ABmvmgRRmv+−=小物块经过B点时,有:2BNBvFmgmR−=解得:()232cos3762NBNBvFmgmR=−+=根据牛顿第三定律,小
物块对轨道的压力大小是62N(2)小物块由B点运动到C点,根据动能定理有:22011222CBmgLmgrmvmv−−=−在C点,由牛顿第二定律得:2CNCvFmgmr+=代入数据解得:60NNCF=根据牛顿第三定律,小物块通过C点时对轨道的压力大小是60N(3
)小物块刚好能通过C点时,根据22Cvmgmr=解得:2100.4m/2m/Cvgrss===小物块从B点运动到C点的过程,根据动能定理有:22211222CBmgLmgrmvmv−−=−代入数据解得:L=10m