北京市西城区2019-2020高二物理下学期期末考试试题（Word版附答案）

北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 1 页（共 10 页） 北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 2020.7 本试卷共 7 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷 上作答无效。 一、选择题（16 个小题，每小题 3 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个 选项是符合题意的。） 1．关于电磁感应，下列说法正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 2．如图所示，将带铁芯的线圈 A 通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈 B 的两端连 接到电流表上，把线圈 A 放到线圈 B 的里面。下列过程能够使得电流表的指针发生偏 转的是 A．开关闭合的瞬间 B．开关闭合之后稳定的一段时间 C．滑动变阻器滑动端 P 静止不动 D．线圈 A 放在线圈 B 中静止不动 3．如图所示，把两个线圈 A 和 B 分别套在同一个闭合铁芯上，A 线圈连接到交流电源的 两端，B 线圈连接到小灯泡上。接通电源后，下列说法正确的是 A．小灯泡不会发光 B．仅增大交流电源的电压，小灯泡亮度会降低 C．仅增大 A 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低 D．仅增大 B 线圈的匝数，小灯泡亮度会降低 — + — + 0 55 A B P + BA北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 2 页（共 10 页） 4．分析下列所描述的三个物理现象：①目测游泳池中水的深度比其实际深度要浅；②夏天里 一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝；③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。 这些现象分别是波的 A．反射现象、折射现象、干涉现象 B．折射现象、反射现象、干涉现象 C．反射现象、干涉现象、折射现象 D．折射现象、干涉现象、反射现象 5．如图甲所示，100 匝的线圈（为表示绕线方向，图中只画了 2 匝），其两端 A、B 与一个 电压表相连。线圈内有垂直于纸面向里的磁场，线圈内的磁通量随时间的变化规律如图 乙所示。在 t=0.1s 时，下列说法中正确的是 图甲 图乙 A．线圈内磁通量的变化率是 1.5Wb/s B．线圈内磁通量的变化率是 0.5Wb/s C．回路中的总电动势为 150V D．回路中的总电动势为 100V 6．温度能够影响金属导体和半导体材料的导电性能。如图所示，两个图线分别为某金属导 体和某半导体材料的电阻随温度变化的图像，则 A．图线 1 反映该半导体材料的电阻随温度的变化情况 B．图线 2 反映该金属材料的电阻随温度的变化情况 C．图线 2 反映该半导体材料的电阻随温度的变化情况 D．图线 1 和图线 2 的材料电阻均随温度的增加而增大 7．声波在钢轨中传播的速度大于在空气中传播的速度。当声波由空气传到钢轨中时，下列 说法中正确的是 A．频率变小，波长变大 B．频率变小，波长不变 C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小 8．一质点做简谐运动，其振动图像如图所示。由图可知，在 t=3s 时，质点的 A．速度为正的最大值，加速度为零 B．速度为负的最大值，加速度为零 C．速度为零，加速度为负的最大值 D．速度为零，加速度为正的最大值 x/cm 0 1 2 3 4 t/s R TO 1 2 0.15 0.10 0.1B A V t/s S WbΦ 0北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 3 页（共 10 页） 9．一个单摆做简谐运动的周期为 T。如果将其摆长增加为原来的 2 倍，振幅变为原来的二 分之一，则其周期变为 A． T B． T C． T D．2 T 10．如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知波沿着 x 轴的正方向传播，关于 波上的三个质点 K、L、M，下列说法中正确的是 A．此时 K 的运动方向为 y 轴正方向 B．此时 L 的速度最大 C．M 质点将最先回到平衡位置 D．M 质点将最先到达正向最大位移处 11．水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期 性地触动水面，形成两个波源。这两列波相遇后， 在它们重叠的区域形成如图所示的图样。下列说法 中正确的是 A．这是水波的衍射现象 B．这两个波源的振动频率相同 C．加强区和减弱区在水面上的位置会发生变化 D．这是水波特有的现象，其它波没有此类现象 12．物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将 磁铁托起到某一高度后放开，磁铁上下振动很长时间才能停下来；如图所示，如果在 磁铁上下振动时，其正下方放置一个固定的铝质闭合圆环时，磁铁就会 很快地停下来。某同学模仿老师另找器材再进行此实验。他安装好器材， 经反复实验后发现：磁铁下方放置的圆环并没有对磁铁的振动产生影响。 其失败原因可能是他选用的 A．弹簧的劲度系数太小 B．磁铁的质量太小 C．磁铁的磁性太强 D．圆环的材料问题 1 2 2 2 2 y MK xO L北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 4 页（共 10 页） 13．某同学按照如图所示的电路做断电自感实验。其中带铁芯的线圈 L 的电阻小于灯泡 A 的电阻。实验时，他先闭合开关 S，待灯泡 A 稳定发光后，断开开关。在断开开关 S 的瞬间，下列说法中正确的是 A．小灯泡 A 会立即熄灭 B．流过小灯泡 A 的电流方向向右 C．流过线圈 L 的电流方向向左 D．小灯泡 A 闪亮一下，然后缓慢熄灭 14．如图所示，一个矩形线圈 abcd 绕位于线圈平面内且垂直于匀强磁场的固定轴 OO′匀速 转动，OO′为 bc 和 ad 边的中垂线。当线圈平面转到与磁感应强度 B 的方向平行时，下 列说法中正确的是 A．穿过线圈的磁通量最大 B．线框中产生的感应电动势最小 C．线框中产生的感应电流最小 D．线框中的电流方向不发生改变 15．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝圆形金属线圈，规定线圈中 感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场 B 的方向向上为正，磁感应强度 B 随时 间 t 的变化规律如图乙所示。下列图中能够表示线圈中感应电流随时间变化的图像是 SE L A B ω O b O′ a d c北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 5 页（共 10 页） 16．如图所示，两束单色光 a、b 从空气射向玻璃，经折射后形成复合光束 c。a 光与 b 光 比较，下列说法中正确的是 A．玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B．a 光的频率大于 b 光的频率 C．在真空中的 a 光传播速度大于 b 光的传播速度 D．在玻璃中的 a 光传播速度大于 b 光的传播速度 二、填空题（本题共 1 个小题，共 8 分。） 17．某同学用图甲所示的实验装置进行“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材 。 A．长度为 10cm 左右的细绳 B．长度为 100cm 左右的细绳 C．直径为 1.8cm 的钢球 D．直径为 1.8cm 的木球 E．最小刻度为 1mm 的米尺 F．秒表、铁架台 （2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图 （选填“乙”、 “丙”）中所示的固定方式。 （3）然后进行以下必要的实验操作： ① 测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到 的距离； ② 把此单摆从平衡位置拉开一个小角度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆 全振动 30 次(或 50 次)的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期； 空气 玻璃 a b c 图乙 图丙图甲北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 6 页（共 10 页） ③ 适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期； ④ 根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。 （4）该同学利用假期分别在北京和厦门两地做了此实验， 比较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 L 的关 系”，然后将这两组实验数据绘制了 T 2-L 图像，如 图丁所示。那么在北京测得的实验结果对应的图 线是 （选填“A”、“B”）。 图 三、解答题（本题共 4 小题，共 44 分。） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。） 18．（10 分）一束光线以 45°的入射角从真空中射入某种介质时，其折射角为 30°。已知真 空中的光速为 c，求： （1）这种介质的折射率； （2）光在这种介质中的传播速度。 19.（10 分）如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电。已知发电机的输 出电功率为 500kW，输出端电压为 500V，升压变压器原、副线圈的匝 数比是 1∶5，两变压器之间输电导 线的总电阻为 1.5Ω。若变压器是理想 变压器，求： （1）升压变压器的输出端电压； （2）此高压输电的效率。 T 2/s2 L/mO A B 图丁 n1 n2 n3 发 电 机 n4 用 户北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 7 页（共 10 页） 20.（12 分）一列沿 x 轴传播的简谐横波，某时刻的波形如图中的图线Ⅰ所示，此时 x=3m 处的质点 P 振动方向沿 y 轴正方向。经 t=0.2s 后，波形如图中图线Ⅱ所示。 已知这列波的周期大于 0.2s，求： （1）这列波的振幅 A 和波长 λ； （2）这列波的传播速度的大小和方向； （3）这列波的周期。 21．(12 分) 如图所示，固定于水平面的平行直导体轨道 MN 和 PQ 处于竖直向下的匀强 磁场中，M、P 之间接有阻值为 R 的定值电阻。导体棒 ab 在与其垂直的向右的水平恒 力作用下，在导体轨道上以速度 v 向右做匀速 运动,且 ab 棒始终与导体轨道形成闭合电路。 已知 ab 棒的电阻为 r，其长度 L 恰好等于平行 轨道的间距，磁场的磁感应强度为 B。忽略摩 擦阻力，不计其它电阻。求： （1）ab 棒两端的电势差 U，并判断其两端电势的高低； （2）ab 棒向右匀速运动时所受的安培力 F； （3）驱动 ab 棒运动的外力的功率、ab 棒所受安培力的功率、电路发热的功率，并从 能的转化和守恒的角度，简要叙述三者之间的关系。 v B R M P b a N Q O 2 -2 x/m y/cm Ⅰ Ⅱ 1 2 3 4 6 75 8 9 P北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 8 页（共 10 页） 北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理参考答案 2020.7 一、 选择题 共 48 分 9 10 11 12 13 14 15 16 C D B D D D A D 二、 填空题 共 8 分 17．（1）BCEF （2 分） （2）丙 （2 分） （3）摆球的球心 （2 分） （4）B （2 分） 三、 计算题 共 44 分 18．（1）（4 分） 折射率 2 分 2 分 （2）（6 分） ∵ 3 分 ∴ 3 分 sin sinn α β= sin 45 = 2sin30n °= ° 1 2 3 4 5 6 7 8 D A C B B C C A cn v = 2 c cv n = =北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 9 页（共 10 页） 19．（1）（4 分） ∵ 2 分 ∴ 2 分 （2）（6 分） ∵ =200A 2 分 =60000W 2 分 ∴ =88% 2 分 20．（1）（4 分） A=2cm 2 分 λ=6m 2 分 （2）（5 分） 波的传播方向沿 x 轴正方向（或“向右”） 2 分 m/s 3 分 （3）（3 分） 3 分 21．（1）（4 分） ∵ ，E=BLv ∴ 3 分 导体棒 a 端电势高 1 分 1 1 2 2 U n U n = 2 2 1 1 =2500VnU Un = 2 PI U = 2P I R∆ = 100%P P P η − ∆= × 2 100.2 sv t = = = 6 0.610T sv λ= = = RU ER r = + RU BLvR r = +北京市西城区 2019—2020 学年度第二学期期末试卷 高二物理 第 10 页（共 10 页） （2）（3 分） ∵ ， F=BIL ∴ 安培力的大小 2 分 安培力的方向为水平向左 1 分 （3）（5 分） ， 1 分 1 分 1 分 对于棒有 P 外＋P 安=0；对回路 abPMa 有 P 热=|P 安|； 1 分 这表明，外力克服安培力驱使导体棒做切割磁感线产生感应电流的过程中，通过安培 力做功将机械能转化为电能，又在电流流经电路时将电能转化为内能等。 1 分 EI R r = + 2 2B L vF R r = + 2 2 = = B L vF F R r+外 2 2 2 = = B L vP F v R r+外 外 2 2 2 = = B L vP F v R r − − +安 安 2 2 2 2= ( + )= B L vP I R r R r+热