北京师大附中高二年级下学期期中考试物理试卷
本试卷有4道大题，考试时长90分钟，满分100分。
一、单选题，本大题共12小题，共36分。 1. 关于涡流，下列说法中不正确的是
冶炼炉 电磁炉 阻尼摆 硅钢片 A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 2. 关于各种电磁波的性质比较，下列说法中正确的有
A. 由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更难发生干涉、衍射 B. 由于γ射线的波长太短了，所以根本无法发生干涉、衍射
C. 无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同
D. γ射线的穿透能力最强，所以最适于用来透视人体，检查骨骼和其它病变情况
3. 匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2，则
A. t=0.5s时，线圈中的感应电动势最大 B. t=1 s时，线圈中的电流改变方向
C. 从t=0.5到t=1s这段时间，线圈产生的热量为8π2J D. 从t=0.5到t=1s这段时间，通过线圈的电量为2 C
4. 如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V、50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在220V、40Hz的交变电压两端，则
A. 三只灯泡亮度都不变 C. a亮度不变，b变亮，c变暗
B. 三只灯泡都将变亮 D. a亮度不变，b变暗，c变亮
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5. 如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则
A. 保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大 B. 保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率增大 C. 保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大 D. 保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小
6. 如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是
A. 3.5A
B. 5A D. 3.52A
C. 52A
7. 2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是
A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
C. 只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 D. 当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低
8. 如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是
A. t=0.8s时，振子的速度方向向右 B. t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处
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C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同 D. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大
9. 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m／s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是
A. 这列波的振幅为4 cm
B. 此时x=4 m处质点沿y轴正方向运动 C. 这列波的周期为8 s
D. 此时x=6 m处质点的加速度最小
10. 如图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为绿光进行实验的图样，乙为换用另一种单色光进行实验的图样，则以下说法中正确的是
A. 乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长 B. 乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 C. 乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D. 乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
11. 一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈， 然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是
①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大； ②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小； ③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率； ④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 A. ①
B. ③
C. ①④
D. ②④
12. 如图所示，是一种加速度计的设计图。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用两根相同的弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电压相同。按图连接电路后，调电压表指针恰好在中央的零点。已知当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，则下列说法正确的是
3
A. 当框架和物体一起向右匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 B. 当框架和物体一起向左匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 C. 当框架和物体一起向右加速运动时，电压表的指针将向右偏转 D. 当框架和物体一起向左加速运动时，电压表的指针将向右偏转
二、多选题，本大题共4小题，共12分，选不全给1分，选错不得分。 13. 下图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象，从图象可知
A. 两摆球的质量相等
B. 两单摆的振幅相等 D. 两单摆的摆长相等
C. 两单摆相位相差／2 确的是
14. a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图所示，则下列说法正
A. 介质对a光的折射率小于对b光的折射率 B. 在该介质中b光的传播速度小于a光的传播速度 C. 逐渐增大入射角的过程中，a光先发生全反射 D. a光从空气进入玻璃的时候也能发生全反射
15. 如下图所示的两个电路中，电阻R和自感线圈L的电阻都小于灯H的灯丝电阻。接
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通电路达到稳定时，灯泡H都能发光。下列判断正确的是
A. 左图中，断开S后H将逐渐变暗
B. 左图中，断开S后H将先闪亮一下然后才变暗 C. 右图中，断开S后H将逐渐变暗
D. 右图中，断开S后H将先闪亮一下然后才变暗
16. 电子感应加速器的基本原理如图所示。上图为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动，电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。下图为真空室的俯视图。从上向下看，电子从电子枪中射出后沿逆时针方向运动。可以判定：
A. 为使电子逆时针方向旋转，电磁铁线圈中的电流方向与图示方向相同 B. 为使电子逆时针方向旋转，电磁铁线圈中的电流方向与图示方向相反 C. 若电磁铁线圈中的电流增大，电子的动能将增大 D. 若电磁铁线圈中的电流增大，电子的动能将减小
三、实验题，本题共16分。
17. 小雷在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.20 cm；用20分度的游标卡尺测得小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间。则
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（1）小球直径为_________cm
（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值_________（填“偏大”或“偏小”或“准确”）
（3）他以摆长（L）为横坐标、周期的二次方（T2）为纵坐标作出了L－T2图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=_________。（用题目中给定的字母表示）
（4）小俊根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________。
18. 小花在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线。
（1）请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角1和折．．射角2；
（2）该玻璃砖的折射率可表示为n=________。（用1和2表示）
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（3）确定P3位置的方法是________。
（4）对实验中的现象，下面说法正确的是________ A. 大头针应垂直于纸面插上 B. 此实验可以不用量角器
C. 如果玻璃砖aa'和bb'不平行，则无法用此方法测量折射率
D. 如果入射角太大，则折射光线会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行
四、计算题，本大题共3小题，共36分。
19. （10分）发电厂的交流发电机输出电压恒为200V，输出功率为100kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为10％，输电线总电阻为100。求：
（1）输电线上的输电电流；
（2）输电所需升压变压器的匝数比（所用变压器看作理想变压器）。
20. （12分）如图所示，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放一个质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求：
（1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力?它跟位移成正比的比例常数k'等于多少?
（2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受回复力有多大?方向如何?
（3）当砝码与滑块的动摩擦因数为时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大?
21. （14分）如图所示，水平放置的间距为L的足够长光滑平行金属导轨，左端接有阻值为R的定值电阻。导轨棒ab质量为m，电阻为r，与两导轨始终保持垂直并良好接触。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里。导轨的电阻忽略不计。用水平向右的恒力F将导体棒由图示位置向右拉动。
（1）分析并说明导体棒的运动情况，并求导体棒的稳定速度vm；
（2）从微观角度看，导体棒中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便，可以认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
a. 请在图中，画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。
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b. 我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。这与“动生电动势与洛伦兹力做功有关”矛盾吗?试分析当导体棒做匀速运动时，导体棒中自由电荷所受的洛伦兹力沿棒方向的分力f1和垂直于棒方向的两个分力f2哪个做正功?哪个做负功?并通过计算证明在同一过程中它们做的总功一定是零。（题目中没有出现的物理量请做必要的说明）
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参考答案
1－12每题3分；13－16每题3分，选不全得1分，选错不得分 1 B 13 CD 2 C 3 D 14 AB 4 C 5 A 15 AD 6 B 7 D 16 AC 8 D 9 B 10 A 11 C 12 D 17. （1）2.990；（2）偏大：（3）42／k； （4）测量摆长时未计入摆球的半径（每空2分）
18. （1）图略；（2）sin1／sin2；（3）挡住P1和P2的像；（4）AB（每空2分） 19. （1）10 A；（2）1：50（每问5分） 20. （1）滑块对砝码的静摩擦力（1分）； （2）
mk（2分）；
MmmkA(Mm)g（2分）；方向指向平衡位置（2分）；（3）（4分）
2(Mm)k21. （1）导体棒中的感应电动势E=BLv，回路中的感应电流I=E/（R+r），导体棒受到的
B2L2v安培力FA=BIL，由牛顿第二定律F－=ma，（2分）
Rr随着速度增大，加速度逐渐减小，当a=0时，达到稳定速度。因此导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动。（2分） 最大速度
F(Rr)。（2分） 22BL（2）a. 图略（3分）
B，不矛盾（1分）；f1做正功；f2做负功；（1分）；
设导体棒向右匀速运动的速度为v1，沿导体棒定向移动的速度大小为v2，自由电荷电量为q，f1=Bqv1，f2=Bqv2；
△t时间内，W1=f1v2△t=Bqv1v2△t，W2=－f2v1=－Bqv2v1△t，W1+W2=0（3分）
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