四川省眉山一中学年高二下学期期中考试物理试题含答案解析.docx
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四川省眉山一中学年高二下学期期中考试物理试题含答案解析
四川省眉山一中【最新】高二下学期期中考试物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.下列说法中正确的是()
A.一切种类的波都能产生干涉和衍射现象
B.波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象
C.多普勒效应是机械波特有的现象
D.在较大的空房子里讲话,有时会余音缭绕,这是声波的衍射现象
2.如图所示为一弹簧振子的振动图象,下列说法正确的是()
A.弹簧振子的振幅为5m,振动周期为6s
B.该振子简谐运动的表达式为x=5sin0.5πt(cm)
C.该振子在第100s时的位移为5cm
D.2~3s这段时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动,动能减小
3.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,已知波在介质Ⅰ中的波速为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2,则v1∶v2等于()
A.
B.
C.
D.
4.如图,波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况,图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷,此时()
A.a、b连线中点速度为零
B.a、b连线中点振动加强
C.再经过
周期,a、b两点振动减弱
D.再经过
周期,c、d两点振动加强
5.一简谐机械横波沿x轴负方向传播,t=0s时刻波形如甲图所示,a、b是波上的两个质点.乙图是波上某一点的振动图像.则下列说法正确的是()
A.该波传播速度为v=2m/s
B.图乙可以表示a点的振动
C.图乙可以表示b点的振动
D.a、b两质点在t=1.5s时速度相同
二、多选题
6.图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则( )
A.该波的频率可能是125Hz
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴负方向
D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m
7.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图甲所示,线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,CD之间输入交变电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图甲中两电表均为理想交流电表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电,该交流电是由一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生,变压器视为理想变压器,那么()
A.由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u=36
sin100
t(V)
B.在0.01s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电压表读数变小,电流表读数变大
D.当动触头P逆时针转动时,MN之间输出交流电压的频率变大
8.如图所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,水平虚线L下方有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.正方形闭合金属线框边长为h,质量为m,电阻为R,放置于L上方一定距离处,保持线框底边ab与L平行并由静止释放,当ab边到达L时,线框速度为v0,ab边到达L下方距离为d(d>h)处时,线框速度也为v0,以下说法正确的是( )
A.ab边刚进入磁场时,电流方向为a→b
B.ab边刚进入磁场时,线框加速度沿斜面向下
C.线框进入磁场过程中的最小速度小于
D.线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsinθ
9.传感器是采集信息的一种重要元件,如图所示是一种电容式压力传感器,左边下面为可动电极,它的两端固定,当待测压力作用于可动电极时,使它发生形变,从而改变传感器的电容,若流经灵敏电流计的电流方向向左时,指针向右偏,则待测压力突然增大时( )
A.电容器的电容增大
B.电容器的电容减少
C.灵敏电流计指针向左偏
D.灵敏电流计指针向右偏
三、实验题
10.某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d。
①该单摆在摆动过程中的周期为_______;
②用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达g=_____;
③为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k,则重力加速度g=____________;(用k表示)若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点,而是与纵轴的正半轴相交于一点,则实验过程中可能存在的失误是______________;由图像求得的重力加速度的g___________。
(偏大,偏小,无影响)
四、解答题
11.A、B是一列沿x轴传播的简谐横波中的两点,水平间距为0.45m,从某时刻开始计时,A处质点的振动图像如图所示,当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,则这列波的波速为多少?
12.如图所示,用均匀导线弯成一个单匝的正方形闭合线框abcd,线框每边长为8cm,每边的电阻值为0.01Ω,把线框放在磁感应强度为B=0.05T的匀强磁场中,并使它绕轴OO’以转速n=(50/π)r/s匀速旋转,旋转方向如图所示,轴
且在线框平面内.已知线框的Ob=3Oa,
,当线框平面转至与B平行的瞬间,
(1)每条边产生的感应电动势的大小各是多少?
(2)感应电流大小是多少?
在图中标出感应电流的方向;
(3)如图所示计时开始,求从线圈转过
过程中,通过线框电阻的电荷量是多少?
13.如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角
的绝缘斜面上,该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小
。
质量
、电阻
的导体棒ab垂直放在框架上,与框架接触良好,从静止开始沿框架无摩擦地下滑.框架的质量
、宽度
,框架与斜面间的动摩擦因数
,与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
取
,
,
(1)若框架固定,求导体棒的最大速度
;
(2)若框架固定,导体棒从静止开始下滑6m时速度
,求此过程回路中产生的热量Q及流过导体棒的电量q;
(3)若框架不固定,求当框架刚开始运动时导体棒的速度大小
。
参考答案
1.A
【详解】
A.干涉和衍射是波特有的特性,一切种类的波都能产生干涉和衍射现象,选项A正确;
B.只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象,选项B错误;
C.多普勒效应是所有的波特有的现象,选项C错误;
D.在较大的空房子里讲话,有时会余音缭绕,这是声波的反射现象,选项D错误;
故选A.
2.B
【解析】
【详解】
A.由图可知,弹簧振子的振幅为5m,振动周期为4s,选项A错误;
B.
,则该振子简谐运动的表达式为x=5sin0.5πt(cm),选项B正确;
C.100s=25T,则该振子在第100s时的位移为0,选项C错误;
D.2~3s这段时间内,弹簧振子位移变大,加速度变大,速度减小,动能减小,选项D错误;
故选B.
3.B
【解析】
【详解】
根据相对折射率的公式,有:
,故
,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.B
【详解】
BCD.图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况,实线和虚线分别表示波峰和波谷,则a点是波谷与波谷相遇点,b是波峰与波峰相遇点,c、d两点是波峰与波谷相遇点.则a、b两点是振动加强的,且ab连线上也是振动加强的,c、d两点是振动减弱的,且加强点的振动总是加强,减弱点的振动总是减弱的,即再经过
周期,a、b两点振动仍加强,c、d两点振动仍减弱,故选项B正确,CD错误;
A.a、b连线中点振动加强,则速度不一定为零,选项A错误;
故选B.
点睛:
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.
5.C
【解析】
【详解】
A.由图可知:
T=2s,波长:
λ=8m,则
,选项A错误;
B.t=0时刻,a点的波峰位置,则图乙不是a点的振动图像,选项B错误;
C.t=0时刻,b点在平衡位置向下振动,则图乙可以表示b点的振动,选项C正确;
D.t=1.5s=
T,则a点在平衡位置,b点在波峰位置,此时a、b两质点的速度不相同,选项D错误;
故选C.
6.AC
【详解】
A.由题x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,可知波向右传播.则时间
,频率
;
当n=3时,f=125Hz.故A正确.
B.波速的通项
,n=0,1,2…..
因为n是整数,故v不可能等于10m/s.故B错误.
C.t=0时x=1.4m处质点位于x轴上方,加速度方向沿y轴负方向.故C错误;
D.质点不随波迁移.故D错误.
故选A.
考点:
横波的图象;波长、频率和波速的关系.
点评:
本题考查由两个时刻的波形列出通项的能力.考查运用数学知识解决物理问题能力是高考考查的五大能力之一.
7.AC
【解析】
【详解】
A.由甲可知,交流电电压最大值为36
V;周期为0.02s,
则表达式为
sin(100πt)(V)
故A正确;
B.在0.01s时刻,感应电动势为零,穿过线圈的磁通量变化率为零,选项B错误;
C.当滑片向下移动时,输出端电阻减小,则电流增大,故R1分压增大,并联部分电压减小,故R2两端的电压减小,电流减小,电压表读数变小,电流表所在的支路电流变大,故C正确;
D.变压器只能改变电流和电压,不能改变交流电的周期和频率,故D错误。
故选AC。
8.AD
【解析】
【详解】
A.根据右手定则知,ab边刚进入磁场时,电流方向为a→b,故A正确;
B.当ab边到达L时,线框速度为v0,ab边到达L下方距离d处时,线框速度也为v0,知线框进入磁场时做减速运动,完全进入磁场后做加速运动,则ab边刚进入磁场时,做减速运动,加速度方向向上,故B错误;
C.线框从进入磁场到完全进入的过程中,做减速运动,完全进入的瞬间速度最小,此时安培力大于重力沿斜面方向的分力,根据
E=BIh,
,FA=BIL,
根据FA>mgsinθ,有
>mgsinθ
解得
v>
故C错误;
D.对线框进入磁场的过程运用能量守恒定律得
mgdsinα=Q
故D正确。
故选AD。
【点睛】
本题综合考查了右手定则、安培力大小公式、闭合电路欧姆定律、切割产生的感应电动势公式和能量守恒,知道线框进入磁场的运动规律是解决本题的关键。
9.AD
【解析】
试题分析:
根据电容器的决定式可知
,间距变小,电容器变大,所以A对,B错.由于电压不变,根据
可知,C变大,Q变大,所以电容器在充电中,即电流为逆时针,即指针右偏,D正确.
考点:
电容器
点评:
本题考查了电容器的决定式以及电容器充电中电流的流动的方向的判断.
10.
计算摆长时漏加小球半径无影响
【解析】
【详解】
①[1]由题,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为
N=
则周期
②[2]单摆的长度为
l=L+
由单摆的周期公式T=2π
得
③[3][4][5]根据重力加速度的表达式g=
可知,T2-l图线斜率
k=
则
g=
若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点,而是与纵轴的正半轴相交于一点,则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径,从g的表达式可知:
g与摆长无关,所以因此失误对由图象求得的重力加速度的g的值无影响。
【点睛】
掌握单摆的周期公式,从而求解重力加速度、摆长、周期等物理量之间的关系,单摆的周期采用累积法测量可减小误差,对于测量误差可根据实验原理进行分析。
11.波向右,
;波向左,
【解析】
【详解】
①当波向右传播时,根据题意由AB间的最简波形图得到:
AB两点间距离与波长的关系式
∆X=0.45m=(n+
)λ
得
λ=
(m)(n=0,1,2,…)
再由图形知周期T=0.4s,得出波速公式为
(m/s)(n=0,1,2,…)
②当波向左传播时,
∆X=0.45m=(n+
)λ
得
λ=
(m)(n=0,1,2,…)
再由图形知周期T=0.4s,得出波速公式为
(m/s)(n=0,1,2,…)
12.
(1)Ebc=0.024V,Ead=0.008V;
(2)I=0.8A,电流方向为b→c→d→a→b;(3)q=0.004C
【解析】
【详解】
(1)设线圈的长度为L,每边阻值为R,
ω=2πn=2π×
=100rad/s
则cb段
E1=BLv1=BLω
=0.024V
ad段
E2=BLv2=BLω
=0.008V
(2)电路中的感应电流
I=
=0.8A
根据楞次定律可知,电流方向为b→c→d→a→b,如图所示
(3)由电量公式
q=I∆t=
=
=0.004C
【点睛】
本题主要考查了法拉第电磁感应定律及楞次定律的直接应用,注意转动过程中cb段和ad段切割磁感线,产生感应电动势,要求同学们能根据楞次定律判断电流方向。
13.
(1)9m/s;
(2)5.6J,4C;(3)7.2m/s。
【解析】
【详解】
(1)棒ab产生的电动势
回路中感应电流
棒ab所受的安培力
对棒ab
当加速度
时,速度最大,最大值
m/s
⑵根据能量转化和守恒定律有
代入数据解得:
Q=5.6J
流过导体棒的电量
代入数据得
q=4C
(3)回路中感应电流
框架上边所受安培力
对框架
代入数据解得
v2=7.2m/s
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