福建省漳州市诏安一中学年.docx

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福建省漳州市诏安一中学年

福建省漳州市诏安一中2013-2014学年

高二下学期期中物理试卷

一、选择题（15小题，共45分．每小题只有一个正确选项）（请在选择题答题卡上填涂作答）

1．（3分）（2010•上海模拟）关于机械波，下列说法不正确的是（　　）

A．

能在真空中传播

B．

频率由波源决定

C．

能产生干涉、衍射现象

D．

在传播过程中能传递能量

2．（3分）关于波速公式，下列说法正确的是（　　）

A．

由公式v=λf可知，波的传播速度与频率成正比

B．

由公式v=λf可知，波的频率与波速成正比

C．

由公式v=λf可知，同一种波，波长与波速成正比

D．

由公式v=λf可知，同一种波在同一种介质中，波长与频率成反比

3．（3分）关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．

产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化

B．

观察者和波源之间相对远离时波源的频率将变小

C．

交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理

D．

甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发生的笛声频率相同，乙车中的旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声的频率

4．（3分）当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（　　）

A．

质点P的振动始终是加强的

B．

质点P的振幅最大

C．

质点P的位移始终最大

D．

质点P的位移有时为零

5．（3分）如图所示为两列同频率相干水波在t=0时刻的干涉图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图中所示范围内振幅不变），E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法中正确的是（　　）

A．

A、C两点是振动加强的点

B．

B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

C．

E点是振减弱的点

D．

E点的振幅为4cm

6．（3分）如图所示，是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（　　）

A．

此时能明显观察到波的衍射现象

B．

通过孔A、B后的波纹间距离会发生变化

C．

如果将孔A、B扩大，能观察到更加明显的衍射现象

D．

如果孔的大小不变，使波源频率减小，能更明显观察到衍射现象

7．（3分）如图，一弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，下列说法中正确的有（　　）

A．

它在A、B两点时回复力为零

B．

它经过O点时加速度方向要发生变化

C．

它远离O点时作匀减速运动

D．

它的运动速度方向总跟它的位移方向相反

8．（3分）一摆长为L的单摆，在悬点O正下方（L﹣L′）的P处有一个钉子，如图所示，当这个摆自右向左摆动，摆球经过平衡位置时，摆线碰到钉子后将以P点为悬点继续向左摆动，回摆时摆球过平衡位置后在右侧又以O为悬点完成摆动，则此摆的周期应该是（　　）

A．

T=2π

B．

T=2π

C．

T=2π（

+

）

D．

T=π（

+

）

9．（3分）如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则（　　）

A．

质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

B．

P点振幅比Q点振幅小

C．

经过△t=4s，质点P将向右移动8m

D．

经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m

10．（3分）（2004•江西）一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t=1s时的波形图，图2是波中某振动质元随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？

（　　）

A．

x=0处的质元

B．

x=1m处的质元

C．

x=2m处的质元

D．

x=3m处的质元

11．（3分）将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．

电路中交变电流的频率为50Hz

B．

通过电阻的电流为

A

C．

用交流电压表测得电阻两端的电压为5V

D．

电阻消耗的电功率为2.5W

12．（3分）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：

n2=2：

1，

和

均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，AB端电压u1=6

sin100πt（V）．下列说法正确的是（　　）

A．

电流频率为100Hz

B．

的读数为12V

C．

的读数为0.5A

D．

变压器输入功率为6W

13．（3分）粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（　　）

A．

B．

C．

D．

14．（3分）（2013•山东）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

15．（3分）如图所示，S为向上振动的波源，频率为100Hz，所产生的正弦波向左、右传播，且早已传到P、Q两点，使它们持续上下振动．已知波速为80m/s，SP=16.6m，SQ=8.2m，则当S通过平衡位置向上振动时（　　）

A．

P、Q都在波峰

B．

P、Q都在波谷

C．

P在波谷，Q在波峰

D．

P在波峰，Q在波谷

二、填空题（本题共12分）

16．（4分）如图所示，在曲柄A上悬挂一个弹簧振子，若用手往下拉振子，再放手使弹簧振子上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动．现转动摇把C带动曲轴BAD使振子上下振动，当摇把转速为　_________　r/min（转/分钟），时弹簧振子振动最剧烈，稳定后的振动周期为　_________　s．

17．（8分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，

（1）实验中所用的原理公式为　_________　．

（2）有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上：

　_________　．（填字母）

A.1m长的粗绳

B.1m长的细线

C．直径为约为0.5cm的小木球

D．直径为约为0.5cm的小铅球

E．时钟F．秒表G．最小刻度为mm的米尺H．最小刻度为cm的米尺

I．铁架台J．游标卡尺

（3）如果他测得的g值偏大，可能的原因是　_________　（填序号）

A．测摆线长时，摆线拉得过紧

B．量摆长时没有把小球半径算进去

C．开始计时时，秒表过快按下

D．实验中将51次全振动误记为50次

（4）某同学用游标卡尺测摆球直径如图所示，则读数为　_________　cm．

三、计算题（共43分，要求写出必要的文字说明、主要方程式、作图分析和重要的演算步骤，有数值计算要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分．）

18．（10分）如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，此时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．虚线为t2=0.5s时的波形图，已知T＞0.5s，

试求解判断：

（1）波的传播方向；

（2）该波的振幅（A）、波长（λ）、周期（T）及波速（V）各是多大？

（3）从t1=0时刻开始，经过△t=5.5s后，A点所在位置的坐标A（x、y）是多少？

这段时间内A质点运动的路程S是多少？

这段时间内波继续向前传播的距离L是多少？

19．（10分）如图甲所示，一个电阻值为r=2Ω、匝数为n=100匝的圆形金属线圈与阻值为R=8Ω的电阻连接成闭合回路，线圈截面积S1=600cm2，在线圈中有一截面积为S2=500cm2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0=2s和B0=0.6T，导线的电阻不计，求0～2s时间内：

（1）通过电阻R上的电流的大小和方向；

（2）电压表的示数；

（3）通过电阻R的电量．

20．（10分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为l2=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100

rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω．试求：

（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm；

（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；

（3）1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小．

21．（13分）将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在坚直平面的A、A′之间来回滑动．A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ，均小于5°，图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：

（1）容器的半径R；

（2）小滑块的质量m；

（3）滑块运动过程中的机械能E．（以B点为零势能点，g取10m/s2）

2013-2014学年福建省漳州市诏安一中高二（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（15小题，共45分．每小题只有一个正确选项）（请在选择题答题卡上填涂作答）

1．（3分）（2010•上海模拟）关于机械波，下列说法不正确的是（　　）

A．

能在真空中传播

B．

频率由波源决定

C．

能产生干涉、衍射现象

D．

在传播过程中能传递能量

考点：

波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有

分析：

机械波的传播需要介质，频率由波源决定，在传播的过程中，向前传播的是波的形式和能量，质点不随波迁移．

解答：

解：

A、机械波传播需要介质，在真空中不能传播．故A错误．

B、机械波的频率由波源决定．故B正确．

C、干涉、衍射是波所特有的现象，机械波能产生干涉、衍射现象．故C正确．

D、机械波在传播的过程中传递能量．故D正确．

本题选错误的，故选A．

点评：

解决本题的关键知道机械波的特点，知道机械波与电磁波的区别．

2．（3分）关于波速公式，下列说法正确的是（　　）

A．

由公式v=λf可知，波的传播速度与频率成正比

B．

由公式v=λf可知，波的频率与波速成正比

C．

由公式v=λf可知，同一种波，波长与波速成正比

D．

由公式v=λf可知，同一种波在同一种介质中，波长与频率成反比

考点：

波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有

分析：

公式v=λf适用于一切波，抓住波速由介质决定、频率由波源决定，波长由波源和介质共同决定，即可进行解答．

解答：

解：

A、公式v=λf中，波速由介质决定，与频率无关，故A错误；

B、公式v=λf中，频率由波源决定，与波速无关，故B错误；

C、公式v=λf中，同一种波，频率一定，故波长与波速成正比，故C正确；

D、同一种波在同一种介质中，波速、频率相同，由公式v=λf可知，波长也相同，故D错误；

故选：

C．

点评：

解决本题关键是掌握波速公式v=λf中三个量的决定因素，基础题．

3．（3分）关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．

产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化

B．

观察者和波源之间相对远离时波源的频率将变小

C．

交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理

D．

甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发生的笛声频率相同，乙车中的旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声的频率

考点：

光的干涉；多普勒效应．菁优网版权所有

分析：

本题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系．

解答：

解：

A、多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，波源的频率没有发生了变化；故A错误；

B、观察者和波源之间相对远离时波源的频率将变小，故B正确

C、交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理，故C正确

D、观察者靠近声源，观察者接收到声波的频率变大，故D错误．

故选：

BC

点评：

多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的；掌握物理概念要一定要理解其真正意义．

4．（3分）当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（　　）

A．

质点P的振动始终是加强的

B．

质点P的振幅最大

C．

质点P的位移始终最大

D．

质点P的位移有时为零

考点：

光的干涉．菁优网版权所有

专题：

光的干涉专题．

分析：

两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．

解答：

解：

P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故A、B、D正确，C错误．

题目中要求选不正确的，故选C．

点评：

解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点．

5．（3分）如图所示为两列同频率相干水波在t=0时刻的干涉图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图中所示范围内振幅不变），E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法中正确的是（　　）

A．

A、C两点是振动加强的点

B．

B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm

C．

E点是振减弱的点

D．

E点的振幅为4cm

考点：

波的干涉和衍射现象．菁优网版权所有

分析：

频率相同的两列水波的叠加：

当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的．质点的位移等于两个振动引起位移的矢量和．

解答：

A、A、C两点均为波峰与波谷叠加，为振动减弱点．故A错误．

B、点D在该时刻波峰与波峰叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为4cm，B点在该时刻波谷与波谷叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为﹣4cm，则D、B两点在该时刻的竖直高度差为8cm；故B错误．

C、B点是波峰与波峰，D点是波谷与波谷叠加点，即为振动加强点，则E点也是振动加强点，故C错误；

D、E点是振动加强点，故振幅为2A=4cm，故D正确；

故选：

D．

点评：

波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．

6．（3分）如图所示，是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（　　）

A．

此时能明显观察到波的衍射现象

B．

通过孔A、B后的波纹间距离会发生变化

C．

如果将孔A、B扩大，能观察到更加明显的衍射现象

D．

如果孔的大小不变，使波源频率减小，能更明显观察到衍射现象

考点：

波的干涉和衍射现象．菁优网版权所有

分析：

当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件，所以孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显；由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同．

解答：

解：

A、当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，由于缝宽明显大于波长，故不能观察到波的衍射现象，故A错误；

B、由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，故B错误；

C、如果将孔BC扩大，造成孔的宽度更大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，才能够发生明显的衍射现象，故C错误；

D、如果孔的大小不变，使波源频率减小，根据v=λf，波长减小，当缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，故D正确；

故选：

D．

点评：

掌握波发生明显衍射的条件是我们解决此类题目的关键．

7．（3分）如图，一弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，下列说法中正确的有（　　）

A．

它在A、B两点时回复力为零

B．

它经过O点时加速度方向要发生变化

C．

它远离O点时作匀减速运动

D．

它的运动速度方向总跟它的位移方向相反

考点：

简谐运动的回复力和能量．菁优网版权所有

专题：

简谐运动专题．

分析：

弹簧振子做简谐运动时，通过平衡位置时速度最大；加速度方向总是指向平衡位置，加速度大小与位移大小成正比，振子不可能做匀变速直线运动．回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反．

解答：

解：

A、振子经过A、B两点时位移最大，回复力最大．故A错误．

B、由于振子的加速度方向总是指向平衡位置，振子在AO间运动时，加速度向右，在OB间运动时，加速度向左，所以经过O点时加速度方向要发生变化，故B正确．

C、振子远离O点时，位移增大，加速度增大，做加速度增大的变减速运动，故C错误．

D、它向平衡位置运动的过程中，运动速度方向跟它的位移方向相反，它远离平衡位置时的运动速度方向总跟它的位移方向相同．故D错误．

故选：

B．

点评：

对于简谐运动中，各个物理量，比如位移、速度、加速度、回复力等等如何变化，可根据牛顿第二定律分析运动情况进行判断，并记住结论．

8．（3分）一摆长为L的单摆，在悬点O正下方（L﹣L′）的P处有一个钉子，如图所示，当这个摆自右向左摆动，摆球经过平衡位置时，摆线碰到钉子后将以P点为悬点继续向左摆动，回摆时摆球过平衡位置后在右侧又以O为悬点完成摆动，则此摆的周期应该是（　　）

A．

T=2π

B．

T=2π

C．

T=2π（

+

）

D．

T=π（

+

）

考点：

单摆周期公式．菁优网版权所有

专题：

简谐运动专题．

分析：

小球完成一次全振动的时间叫做周期，结合单摆运动的对称性和周期性分析，注意摆长的变化．

解答：

解：

摆长为L的周期T=T1=2π

，

摆长为L′的周期为T2=2π

；

故小球完成一次全振动的时间为：

T=

=

+

，故D正确

故选：

D

点评：

本题关键是明确周期的含义，注意摆长的变化从而导致周期的变化，然后根据单摆的周期公式列式求解，基础题．

9．（3分）如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则（　　）

A．

质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

B．

P点振幅比Q点振幅小

C．

经过△t=4s，质点P将向右移动8m

D．

经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m

考点：

波长、频率和波速的关系；横波的图象．菁优网版权所有

分析：

由波的传播方向，运用波形的平移法可确定P点的振动方向．根据简谐波的特点：

各个质点的振幅都相同，分析PQ的振幅关系．根据质点简谐运动的周期性求出△t=4s内质点Q通过的路程．

解答：

解：

A、简谐横波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则知质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向．故A错误；

B、该波是简谐横波，所以P点与Q点的振幅相等，故B错误；

C、由图知波长λ=4m，则周期T=

=

s=2s，则△t=0.5s=

T，可知经过△t=0.5s，质点Q到达平衡位置，加速度最小，故C错误；

D、△t=4s=2T，则经过△t=4s，质点Q通过的路程为：

S=8A=40cm=0.4m．故D正确．

故选：

D．

点评：

本题求质点的路程，先确定振动的时间与周期的关系，再用到质点在一个周期内路程是4A这个结论．

10．（3分）（2004•江西）一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t=1s时的波形图，图2是波中某振动质元随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？

（　　）

A．

x=0处的质元

B．

x=1m处的质元

C．

x=2m处的质元

D．

x=3m处的质元

考点：

横波的图象；简谐运动的振动图象．菁优网版权所有

专题：

压轴题．

分析：

在t=1s，由图2知，分析该质点的位置和运动方向，从波动图象1中找出振动情况相同的质点来选择．

解答：

解：

在t=1s，由振动图象2知，该质点在平衡位置且向下运动

A、x=0处的质元在平衡位置振动方向向下，与振动图象t=1s时情况相符，故A正确．

B、x=1m处的质元处于波谷，与振动图象t=1s时情况不符，故B错误．

C、x=2m处的质元在平衡位置方向向上，与振动图象t=1s时情况不符，故C错误．

D、x=3m处的质元在波峰，与振动图象t=1s时情况不符，故D错误．

故选A

点评：

本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力和把握两种图象联系的能力

11．（3分）将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．

电路中交变电流的频率为50Hz

B．

通过电阻的电流为

A

C．

用交流电压表测得电阻两端的电压为5V

D．

电阻消耗的电功率为2.5W

考点：

正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．菁优网版权所有

专题：

交流电专题．

分析：

通过电源电动势随时间变化的规律图象可以求出该交流电的周期、频率以及有效值等，注意计算功率、流过电阻的电流、以及电压表的示数均为有效值．

解答：

解：

A、由图可知：

f=

=

=25Hz，故A错误；

B、该电源电动势的有效值为U=

V，

将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，通过电阻的电流为I=

=

A，故B错误；

C、用交流电压表测得电阻两端的电压U=

V，故C错误；

D、