某中学高二物理下学期期中试卷(含解析).pdf
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1、四川省雅安中学2 0 1 4-2 0 1 5 学年高二下学期期中物理试卷一、选 择 题(第I卷本题共7小题,每小题6分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个是正确的,有的有几个是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不选的得0分)1.(6分)关于电磁波及其应用下列说法正确的是()A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的2.(6分)若单摆的摆长不变,摆球的质量增大为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的一半,则单摆振动的()A.频率增大
2、 B.频率减小 C.振幅增大 D.振幅减小3.(6分)一列筒谐横波沿x轴正方向传播,图甲是t=3 s时的波形图,图乙是波中某质点P的振动图象(两图用同时间起点),下列判断正确的是()A.质点P在廿3 s时正向y轴负方向振动B.质点P在t=3 s时的速度为零C.质点P的平衡位置可能是x=0D.质点P的平衡位置可能是x=2 m4.(6分)如图,无内阻的交流电源E的电动势瞬时式为e=5 0、历s i n (1 0 0 n t)V,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,交流电流表A的示数为0.2 A.则()A.交流电压表的示数为B.图中灯L、L z及变阻器R的总功率为1 0 WC.当滑片P向上滑动时;电
3、流表A的示数不变D.当滑片P向下滑动时,灯L的亮度增大5.(6分)如图所示是水面上两列频率相同的波的某时刻的叠加情况,图中实线为波峰面,虚线为波谷面.已知两列波的振幅均为2 c m,波速2 m/s,波长8c m,E点是B D和A C连线的交点.下列说法正确的是()A.A、C处两质点是振动加强的点B.B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC.E点处质点是振动加强的点D.经0.02s,B点处质点通过的路程是8cm6.(6分)在LC振荡电路中,电容器C的带电量q随时间t变化的图象如图所示,在1X10飞 到2X 10飞 内,关于电容器充、放电过程以及由此产生的电磁波的波长,正确的是()A.放电过程
4、,波长为1200MC.充电过程,波长为1200mB.放电过程,波长为1500mD.充电过程,波长为1500m7.(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示,T0.6s,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则以下说法不正确的是()A.这列波的波速为50m/sB.质点a在这段时间内通过的路程等于30cmC.质点c在这段时间内通过的路程为20cmD.t+0.5 s时刻,质点b、P的位移相同二、填 空 题(每空3分,共18分.)8.(18分)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.(1)甲组同学采用图甲所示的实验装
5、置.为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用;(用器材前的字母表示)a.长度接近1 m 的细绳b.长度为3 0 c m 左右的细绳c.直径为1.8 c m 的塑料球d.直径为1.8 c m 的铁球e.最小刻度为1 c m 的米尺f.最小刻度为1 m m 的米尺该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间 t.请写出重力加速度的表达式g=.(用所测物理量表示)在测量摆长后,测量周期时.,摆球振动过程中悬点。处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值.(选 填“偏大”、“偏小”或“不变”)(2)乙组同学在
6、图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示.将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线.由图丙可知,该单摆的周期T=s;更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出丁-L (周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T=4.0 4 L+0.0 3 5.由此可以得出当地的重力加速度g=m/s2.(取 2=9.8 6,结果保留3 位有效数字)若其他测量、计算均无误,则用上述方法算得的g 值和真实值相比是的(选 填“偏大”、“偏小”和“不变”.)三、计算题9.(1 5 分)如图,a 是一列正弦波在t=0时刻的波形
7、曲线,P 是波形曲线上的个质点.b是 t=0.4s 时的波形曲线.(1)求这列波的波速;(2)若这列波是沿x 轴负方向传播的,试说出质点P在 t=0时刻的运动方向.1 0.(1 7 分)如图所示,线框ab ed 的面积为0.05 m)共 1 00匝,线框电阻为1 Q,外接一个电阻为4 Q 小灯泡,匀强磁场的磁感应强度B=(特斯拉),当线框以3 00r/m i n 的转速匀兀速转动时.(1)若从线框处于中性面开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式(2)小灯泡两端电压.X X XX XX X X X XX lx X X I X1 1.(1 8 分)如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨
8、,与水平面间的夹角0=3 0 ,间距L=0.5 m,上端接有阻值R=0.3 Q 的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2 kg,电阻r=0.1Q 的导体棒M N 在平行于导轨的外力F作用下,山静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d=9 m 时电阻R上的消耗的功率为P=2.7 W.其它电阻不计,g 取 1 0m/s2.求:(1)此时通过电阻R上的电流;(2)这一过程通过电阻R 上电电荷量q;(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小.四川省雅安中学2 01 4-2 01 5 学年高二下学期期中物理试卷参考答案
9、与试题解析一、选 择 题(第 I 卷本题共7小题,每小题6分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个是正确的,有的有几个是正确的,全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,有错选或不选的得0 分)L(6分)关于电磁波及其应用下列说法正确的是()A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的考点:电磁波的周期、频率利波速;电磁波的产生.分析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象.电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程,调
10、制属于发射电磁波的阶段.微波能使食物中的水分子热运动加剧而使食物加热.解答:解:A、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在.故A错误.B、电磁波能发生偏转现象,电磁波是横波,干涉和衍射是波特有的现象,故B正确.C、电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程,故C错误.I)、微波炉的工作应用了 种电磁波-微波.食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温 度 升 高.故D正确故选:B D.点评:本题考查了电磁波的产生、发射、传播等多个方面的知识,考查的知识点较多,都是一些记忆型的,难度不大,在平时学习中注意多积累.2.(6分)若单摆的摆长不变,摆球的质量增大为原来的4
11、倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的一半,则单摆振动的()A.频率增大 B.频率减小 C.振幅增大 I).振幅减小考点:单摆.专题:简谐运动专题.分析:单摆做简谐运动的周期只与摆长有关,与摆球的质量、振幅无关.摆球经过平衡位置时速度减小,说明振幅减小.解答:解:依题,摆球经过平衡位置时速度减小,根据机械能守恒定律可知,振幅减小.单摆做筒谐运动的周期公式是T=2 K可见,单摆的周期只与摆长有关,与摆球的质量、振幅无关,所以振幅改变时,周期不变.故选:D.点评:对于单摆的周期与哪些因素有关,可根据单摆的周期公式理解记忆.基础题3.(6分)-列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是t=3 s时的波形图
12、,图乙是波中某质点P的 振 动 图 象(两图用同一时间起点),下列判断正确的是()A.质 点P在t=3 s时正向y轴负方向振动B.质 点P在t=3 s时的速度为零C.质 点P的平衡位置可能是x=0D.质 点P的平衡位置可能是x=2 m考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象.分析:由乙图读出t=3时刻质点的位置和速度方向,再在甲图上找出与之情况相同的质点,质点在平衡位置速度最大,在波峰或波谷处速度为零.解答:解:A、由乙图读出t=3 s 时刻质点位于平衡位置速度方向向上,沿 y 轴正方向振动,故 A 错误;B、质点在平衡位置速度最大,不为零,故 B 错误;C、在 甲 图 匕 简谐横波沿x正方向
13、传播,位于平衡位置而且速度方向向上的质点有:x=0处的质点和x=8 m 处的质点,所以质点P的平衡位置可能是x=0,故 C正确,D 错误.故选:C.点评:本题关键要抓住振动图象与波动图象的联系,振动图象反映质点在各个时刻的位移,而波动图象反映在某一时刻介质中各质点的位移情况.4.(6 分)如图,无内阻的交流电源E的电动势瞬时式为e=50、历s i n (1 0 0 n t)V,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,交流电流表A的示数为0.2A.则()A.交流电压表的示数为1 0&VB.图中灯L Lz 及变阻器R 的总功率为1 0 WC.当滑片P 向上滑动时,电流表A的示数不变D.当滑片P 向下滑
14、动时,灯 L 的亮度增大考点:变压器的构造和原理.专题:交流电专题.分析:根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值,再根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,即可求得结论.电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.解答:解:A、由瞬时值的表达式e=5 0&s i n (1 0 0 兀t)V 可得,原线圈的电压有效值为 50 V,根据电压与匝数成正比可得副线圈的电压为1 0 V,所以交流电压表的示数为1 0 V,故 A 错误.B、交流电流表A的示数为0.2A,原线圈的电压有效值为50 V,所以输入功率为1
15、0%山输入功率和输出功率相等,所以输出功率1 0 W,故 B正确.C、在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,滑动变阻器的阻值变大,电路的总电阻增大,由于电压是由变压器决定的,输出的电压不变,所以副线圈电流变小,所以原线圈电流变小,所以电流表A的示数变小,故 C 错误.D、当滑片P 向下滑动时,滑动变阻器的阻值减小,电路的总电阻减小,输出的电压不变,所以副线圈电流增大,所以灯L,的亮度增大,故 D正确.故选B D.点评:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解.5.(6 分)如图所示是水面上两列频率相同的波的某时刻的叠加情况,图中实线为
16、波峰面,虚线为波谷面.已知两列波的振幅均为2c m,波速2m/s,波长8c m,E点是B D 和 A C 连线的交点.下列说法正确的是()A.A、C处两质点是振动加强的点B.B、D 处两质点在该时刻的竖直高度差是4c mC.E点处质点是振动加强的点D.经 0.0 2s,B点处质点通过的路程是8c m考点:波的叠加.分析:两列频率相同的两列水波可形成稳定的干涉,波峰与波谷相遇处振动减弱,波峰与波峰、波谷与波谷相遇处振动加强,振动加强点的振幅等于两列波单独传播时振幅的两倍.解答:解:A、A、C处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方,振动减弱.故A错误.B、B、D 两点都是振动加强的点,振幅都是4c
17、m,此时B点处于波峰,B点处于波谷,则 B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8c m.故 B错误.C、B、D两点都是振动加强的点,它们的连线上各点振动也加强,形成振动加强的区域,所以 E点处质点是振动加强的点.故C正确.D、由 v,得,2s=0.0 4s,时间t=0.0 2s J,则 B点处质点通过的路程T v 2 2是 S=2A=2 X 4c m=8c m.故 D 正确.故选C D点评:木题考查对波的叠加原理及规律的理解能力.两列波叠加振动加强时,振幅增大,等于两列波单独传播时振幅之和.6.(6 分)在 LC 振荡电路中,电容器C的带电量q随时间t 变化的图象如图所示,在 1 X 1 0飞
18、到 2X 1 0 飞 内,关于电容器充、放电过程以及由此产生的电磁波的波长,正确的是()A.放电过程,波长为1 20 0 m B.放电过程,波长为1 50 0 mC.充电过程,波长为1 20 0 m D.充电过程,波长为1 50 0 m考点:电磁波的产生.分析:电路中由L 与 C构成的振荡电路,在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程.q 体现电场能,i 体现磁场能.并 根 据 A=vT,结合电磁波的传播速度,即可求解.解答:解:由题意可知,电容器在1 X 1 0-1 到 2X 1 0-6$内,电量在不断增加,说明正在充电;由图可知,T=4X10-6S,根据 X=CT=3X 1 08X 4
19、 X 1 01=1 2001 1 1,故 C 正确,ABD 错误;故选:c.点评:电容器具有储存电荷的作用,而线圈对电流有阻碍作用.同时掌握充放电过程中,会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化.7 .(6分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6 s 时刻的波形如图中的虚线所示,T 0.6 s,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则以下说法不正确的是()A.这列波的波速为5 0m/sB.质点 a 在这段时间内通过的路程等于30c mC.质点c在这段时间内通过的路程为20c mD.t+0.5 s 时 刻,质 点 b、P的位移相同考点:横波的
20、图象;波长、频率和波速的关系.专题:振动图像与波动图像专题.分析:根据波形传播的距离和时间求出波速.通过经历的时间与周期的关系,通过s=5 X 4 A 求出质点通过的路程,注意该公式适用于平衡位置和最大位移处的质点 根据波形的平移法分析在t+0.5 s 时刻质点b、P的位移关系.解答:解:A、在 0.6 s 内,波形传播的距离x=30m,因为T 0.6 s,则波速=故 A 正确 t 0.6B、波 长 X =40m,则周期 T=3-华 s=0.8 s ,则 o.6 s 内平衡位置或最大位移处的质点的路v 5 0程 5=又驮=3人=3。6,因为质点a不在平衡位置或最大位移处,可知在这段时间内路0.
21、8程不为30c m.故 B 错误.C、波形传播到c 位置的时间3 以2 s=0 2 s,知 0.2s 后质点C 开始振动,在 0.4 s 内的路1 5 0程 s=2A=20c m.故 C 正确.I)、经过0.5 s,波形向前移动的距离x=5 0X 0.5 m=25 m,此时b、P关于波峰对称,位移相同.故D 正确.本题选错误的,故选:B.点评:本题考查对波动图象的理解能力.知道两个时刻的波形时,往往应用波形的平移法来理解.二、填 空 题(每空3 分,共 1 8 分.)8.(1 8 分)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置.为比较准确地测量出当地重力加
22、速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用迪;(用器材前的字母表示)a.长度接近1 m 的细绳b.长度为3 0 c m 左右的细绳c.直径为1.8c m 的塑料球d.直径为1.8c m 的铁球e.最小刻度为1 c m 的米尺f.最小刻度为1 m m 的米尺该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时2 2间 t.请写出重力加速度的表达式g:71 3、(用所测物理量表示)在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点0处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值偏小.(选 填“偏大”、“偏小”或“不变”)(2)乙组同学在图甲所示装置的基础
23、上再增加一个速度传感器,如图乙所示.将摆球拉开 小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线.由图丙可知,该单摆的周期T=2 W s;更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T 2-L (周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T 2=4.0 4 L+0.0 3 5.由此可以得出当地的重力加速度g=9.7 6 m/s2.(取/=9.86,结果保留3 位有效数字)若其他测量、计算均无误,则用上述方法算得的g 值和真实值相比是丕变的(选 填“偏大”、“偏小”和“不变”.)考点:用单摆测定重力加速度.专题:实验题;单摆问题.分析:
24、根据单摆的周期公式确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材和测量工具;结合单摆的周期公式,根据周期的大小求出重力加速度的表达式,通过表达式,分析误差是偏大还是偏小.根据简谐运动的图线得出单摆的周期,根据单摆的周期公式求出TL关系式,结合图线的斜率求出重力加速度r-2解答:解:(1)根据T=27TJ3得:g/.,知需要测量摆长,摆长等于摆线的长度V g T2和摆球的半径之和,所以选择长近1 m 的细线,直径为1.8c m 的铁球,需要测量摆长和摆球的直径,所以需要最小刻度为1 m m 的米尺和螺旋测微器.故选:a d f.、因为丁=上,则 g/兀.户.n t2、测量周期时,摆球振动过程中悬点。处
25、摆线的固定出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小.(2)、根据简谐运动的图线知,单摆的周期T=2.0 s;、根据T=2冗J 3得:V s g知图线的斜率:1 1,2,)0.4若波沿着x 轴负方向传播,则在0.4 s 内传播的距离为:(n+心)X;4(n4)入故波速为:v k-=2 0 n+1 5 (m/s)(n=0,1,2,)0.4(2)若这列波是沿x 轴负方向传播的,利用波形平移法,P点向+y方向运动;答:(1)若波沿着x 轴正方向传播,这列波的波速为w=2 0 n+5 (m/s)(n=0,1,2,);若波沿着x 轴负方向传播,这列波的波速为V 2=2 0 n+1
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