2021仁寿县高二下学期期末模拟考试理综物理试题含答案

高2019级仁寿县第四学期期末模拟试卷

物理试题

14．下列说法正确的是（   ）

A．狭义相对论表明物体运动时的质量总小于静止时的质量

B．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者测得的光速是不变的

C．飞机远离卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率

D．“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短

15．如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（   ）

A．a、b光在真空中的波长满足λa>λb

B．a、b光在玻璃中的折射率满足na<nb

C．若该两束光分别为红光和紫光，则a为红光

D．若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小

16. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图所示。下列说法中正确的是（　  ）

A．t=0时刻线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零

B．t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大

C．t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零

D．t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变

17、如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(　   )

A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗

B．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭

C．S闭合，L1、L2同   时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

18．一质量为2 kg的质点从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动，它的动量p随位移x变化的关系式为p＝8 kg·m/s，关于该质点的说法不正确的是(　  　)

A．速度变化率为8 m/s2                    B．受到的恒力为16 N

C．1 s末的动量为16 kg·m/s         D．1 s末的动能为32 J

19．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图象，则（   ）

A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动

B. 0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m

C. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度

D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

20．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统 （报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（　 　）

A．图乙中电压的有效值为220V

B．电压表的示数为44V

C．R处出现火警时电流表示数增大

D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大

21．如图所示，竖直平面内有一相距l的两根足够长的金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的均匀金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计。导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab仍作变速运动，则在闭合电键S以后，下列说法中正确的有（　 ）

A．导体棒ab变速运动过程中加速度一定减小

B．导体棒ab变速运动过程中加速度一定增大

C．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为

D．若将导轨间的距离减为原来的，则导体棒ab作匀速运动时的速度大小为

第II卷

二、非选择题:全为必考题，每个试题考生都必须作答。

22．（6分）观察下列三幅图，在横线上完成相应内容。

图1                            图2              图3

（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示。双缝到毛玻璃屏之间的距离为l，双缝间的距离为d，且满足。测得n条亮条纹中心之间的距离为a，则入射光波的波长为λ=            。

（2）在“利用插针法测定玻璃折射率”的实验中，某同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不慎误将玻璃砖向上平移至图中虚线位置（如图2所示），而其他操作均正确，则他测得的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验装置如图3所示。用停表测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为l，用螺旋测微器测得摆球的直径为d，则重力加速度的表达式为g＝                。

23(每空3分，共9分).如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量　　　(填选项前的序号),间接地解决这个问题. 

A.小球开始释放的高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的水平位移

(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2.图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后,把被碰小球m2静止于轨道水平部分的末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON.

(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　[用(2)中测量的量表示];若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为　　　　　　　　　　　　　　[用(2)中测量的量表示]. 

24．(12分)现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c．

①求透明玻璃材料的折射率．

②若BC=a，求光线在玻璃材料内传播的时间．

25.（15分）如图所示，两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻)，由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成，其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨水平段上静止放置一金属棒cd，质量为2m，电阻为2r。另一质量为m，电阻为r的金属棒ab，从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段，棒与导轨始终垂直且接触良好，圆弧段MN半径为R，所对圆心角为60°。求：

(1)ab棒在N处进入磁场区速度是多大？此时棒中电流是多少？

(2)cd棒能达到的最大速度是多大？

(3)cd棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少？

26．（20分）如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N＝100匝，面积S＝0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度B＝T，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R＝10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3：n4＝10：1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：

（1）交流发电机产生电动势的最大值Em；

（2）输电线路上损耗的电功率△P；

（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：8，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。

物理答案

14．B   15．D   16.D   17、D 

18．D  解析：由式子p＝8 kg·m/s和动量定义式p＝mv，可以得到x＝，再由匀加速直线运动的位移公式知加速度a＝8 m/s2.故A、B、C三个选项都是正确的；而1 s末的动能应是64 J，D错． 

19．CD   20．CD   21．AC　

22．（6分）  （1） （2）不变 （3）g＝　

23(每空3分，共9分).

解析:(1)在该实验中,通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度,故选C.

(3)若两球相碰前后的动量守恒,则m1v0=m1v1+m2v2,又OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t,代入得m1×OP=m1×OM+m2×ON;若碰撞是弹性碰撞,满足能量守恒:m1m1m2,代入得m1×OP2=m1×OM2+m2×ON2.

答案:(1)C　  (3)m1×OP=m1×OM+m2×ON      　m1×OP2=m1×OM2+m2×ON2

24．(12分)

（1）光路图如图所示DE光线垂直AB射出，所以 ，折射角，所以

（2）由几何关系可知，，所以，，因为，所以，

25、（15分）答案　(1)　　(2)　(3)mgR

(1)ab棒由M下滑到N过程中机械能守恒，故mgR(1－cos 60°)＝mv2    解得v＝。

进入磁场区瞬间，回路中电流强度：I＝＝。

(2)ab棒在安培力作用下做减速运动，cd棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度达到相同速度v′时，电路中电流为零，安培力为零，cd达到最大速度。运用动量守恒定律得mv＝(2m＋m)v′

解得v′＝。

(3)系统释放的热量应等于系统机械能的减少量，故Q＝mv2－·3mv′2，

解得Q＝mgR。

26解：（20分）（1）根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为：Em＝NBSω    得：Em＝300V。

（2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为I3、I4，电动机恰能正常工作，有：  I4＝＝40A

根据理想变压器的变流比可知：＝，得 I3＝4A

所以输电线路上损耗的电功率为：△P＝R＝160W

（3）根本理想变压器的的变压比可知：＝，得；U3＝2200V

升压变压器副线圈两端电压：U2＝U3+I3R＝2240V     又 ，可得：U1＝280V

升压变压器原线圈两端功率：P1＝P用+△P＝8800W+160W＝8960W

P1＝U1I1，则原线圈输入电流：I1＝32A     正弦式交变电动势有效值：E＝＝300V，

故发电机线圈内阻上消耗的功率：P热＝EI﹣P1＝640W

交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比：＝4：1。