2019-2020学年河南省林州市第一中学高二3月线上调研考试物理试题 解析版

2019-2020学年河南省林州市第一中学高二3月线上调研考试物理试题 解析版

河南省林州市第一中学2019-2020学年高二3月线上调研考试物理试卷 一、多选题（11-8题每题6分，9-11每题4分，共60分）‎ ‎1.做简谐运动的物体经过平衡位置时（    ）‎ A、速度为零 B、回复力为零 C、加速度为零 D、位移为零 E、动能最大 答 案 BDE 解 析 简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，而物体在平衡位置时加速度不一定为零，例如，单摆在平衡位置时存在向心加速度；‎ 简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大，位移为零；故选项BDE正确．‎ ‎2.一个水平弹簧振子的振动周期是，当振子从平衡位置向右运动，经过时，振子运动情况是（    ）‎ A、正在向右做减速运动 B、正在向右做加速运动 C、位移正在减小 D、正在向左做加速运动 E、势能正在减小 答 案 BCE 解 析 ‎，在之间，故时根子从最大位移处正向右加速接近平衡位置．‎ ‎3.一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力随时间变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（    ）‎ A、在从到时间内，弹簧振子做减速运动 B、在和时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C、在和时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D、在从到时间内，时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小 E、在从到时间内，回复力的功率先增大后减小 答 案 ACD 解 析 由于，由图象知，在到时间内，弹簧振子位移变大，离开平衡位置做减速运动，A对；‎ 在和时，图象斜率相同，说明速度大小相等，方向相同，B错；‎ 和时位移大小、方向都相同，C对；‎ 在到时间内，‎ 时刻弹簧振子回复力最大，在端点位置，速度为零，功率最小，D对，E错．‎ ‎4.如图所示为某弹簧振子在内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是（    ）‎ A、振动周期为 B、振幅为 C、第末振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D、第末振子的速度为正向的最大值 E、从第末到第末振子在做加速运动 答 案 BCD 解 析 根据图象，周期，振幅，A错误，B正确；‎ 第末振子到达负的最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，C正确；‎ 第末振子经过平衡位置，速度达到最大值，且向正方向运动，D正确；‎ 从第末到第 末振子经过平衡位置向下运动，速度逐渐减小，做减速运动，E错误．‎ ‎5.如图所示，一个弹簧振子在、间做简谐运动，点是平衡位置，以某时刻作为计时零点，过周期，振子具有正方向的最大速度．那么下面五个图象中哪个能够正确反映振子的振动情况（    ）‎ A、‎ B、‎ C、‎ D、‎ E、‎ 答 案 ABD 解 析 时，振子具有正向的最大速度，则时，振子应处于负向最大位移处，此时，回复力和加速度正向最大．‎ ‎6.一质点做简谐运动的位移与时间的关系如图所示，由图可知（    ）‎ A、频率是 B、振幅是 C、时的加速度为正，速度为负 D、时，质点所受合外力为零 E、时回复力的功率为零 答 案 BCE 解 析 由简谐运动的图象可判断出振子的周期为，则频率；该质点的振幅为；时位移为负值，则加速度为正，根据图象走向可判断速度为负；时，振动质点位于平衡位置，回复力为零，但合外力不一定为零（如单摆在平衡位置时合外力指向圆心）．‎ ‎7.如图所示的装置中，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其上下振动，周期为，若使把手以周期（）匀速转动，当运动都稳定后，则（    ）‎ A、弹簧振子的振动周期为 B、弹簧振子的振动周期为 C、弹簧振子的振动频率为 D、要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小 E、要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大 答 案 BCE 解 析 弹簧振子在把手作用下做受迫振动，因此振动周期为，A错，B、C对；‎ 由于，故欲使振幅增大，应使减小，即转速应增大，D错，E对．‎ ‎8.如图所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球带正电，悬挂于点，摆长为，当它摆过竖直线时便进入或离开匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里，，点分别是最大位移处．下列说法中正确的是（    ）‎ A、点和点处于同一水平面 B、点高于点 C、摆球在点和点处线上的拉力大小相等 D、单摆的振动周期仍为 E、单摆向右或向左摆过点时，线上的拉力大小相等 答 案 ACD 解 析 摆球运动过桯中机械能守恒，所以，在同一高度．选项A正确，B错误；‎ 球在点不受洛伦兹力，与球在点时受拉力大小相等，选项C正确；‎ 球在磁场中运动时虽然受洛伦兹力，但洛伦兹力总与速度方向垂直，不能提供回复力，所以不改变振动的周期，选项D正确；‎ 单摆向右或向左摆过点时，速度大小相等，但洛伦兹力的方向相反，所以线上的拉力不相等，选项E错误．‎ ‎9.如图所示，线圈匝数为，横截面积为，线圈电阻为，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为，两个电阻的阻值分别为和，由此可知，下列说法正确的是（    ）‎ A、电容器上极板带正电 B、电容器下极板带正电 C、电容器所带电荷量为 D、电容器所带电荷量为 答 案 AD 解 析 根据磁场向右均匀增强，并由楞次定律可知，电容器上极板带正电，故B错误，A正确；‎ 闭合线圈与阻值为的电阻形成闭合回路，线圈相当于电源，电容器两极板间的电压等于路端电压，线圈产生的感应电动势为：，路端电压：，则电容器所带电荷量为：，D正确，C错误．‎ ‎10.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈与一电阻箱串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中定值电阻的阻值为，最初副线圈电路中电阻箱的阻值为，电路中所连接的电流表是理想电流表．现保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中的电阻箱的阻值减小为，此时电流表读数为，则（    ）‎ A、此时流过原线圈的电流最大值约为 B、此时流过原线圈的电流最大值约为 C、原先电流表的示数为 D、原先电流表的示数为 答 案 AD 解 析 AB、保持变压器输入电流不变，将副线圈电路中电阻箱的阻值减小为，此时电流表读数为，副线圈输出电压有效值为，则中电流为，则副线圈输出电流．由变压比和变流比公式可得，，解得此时流过原线圈的电流有效值，电流最大值约为，选项A正确，B错误；‎ CD、保持变压器输入电流不变，根据变压器变流关系，副线圈输出电流不变，副线圈电路中原阻值为，设原来电流表的示数为，则中电流为，则有，解得，选项D正确，C错误．‎ ‎11.如图所示，理想变压器原线圈、两端按接正弦交变电压，，电压表接在副线圈、两端（不计导线电阻）．则当滑动变阻器滑片向右滑动时（    ）‎ A、电压表示数不变 B、电流表的示数始终为 C、若滑动变阻器滑片不动，仅改变，使则电流表示数增大 D、若滑动变阻器滑片不动，仅改变，使则电流表示数减小 答 案 AC 解 析 当输入电压不变时，输出电压也不变，故A正确；‎ 电容器可以通过交流电，所以电流表示数不是，故B错误；‎ 若滑动变阻器滑片不变，提高输入电压频率时，电容器容抗变小，所以电流表示数变大，故C正确．‎ 二、实验探究题 ‎12.（2分）某同学在进行研究弹簧振子的周期和小球质量的关系的实验时，利用如图甲所示装置进行了如下实验：让弹簧振子穿过一光滑的水平横杆，在弹簧振子的小球上安装一支笔，下面放一条纸带．当小球振动时，垂直于振动方向以恒定的加速度拉动纸带，加速度大小为，这时笔在纸带上画出如图乙所示的一条曲线，请根据图乙中所测得的长度，，写出计算弹簧振子的周期的表达式：                    ．‎ ‎    ‎ 答 案 解 析 由于纸带做匀加速直线运动，且运动和所用时间均等于弹簧振子的振动周期，由匀加速直线运动规律知：，所以．‎ ‎13.（4分）某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中：‎ ‎(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为                    ．（2分）‎ 答 案 解 析 游标卡尺读数为．‎ ‎(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的（2分）是                     ．（填选项前的字母）‎ A、把单摆从平衡位置拉开的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B、测量摆球通过最低点次的时间，则单摆周期为 C、用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代人单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D、选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小 答 案 C 解 析 单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过，并从平衡位置计时，故A错误；‎ 若第一次过平衡位置计为，则周期，若第一次过平衡位置计为，则周期，B错误；‎ 由得，其中为摆长，即悬线长加摆球半径，若为悬线长加摆球直径，由公式知偏大，故C正确；‎ 为了能够将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差，应选密度较大、体积较小的摆球，故D错误．‎ ‎14.（8分）利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的关系图线．‎ ‎        ‎ ‎(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A（阻值范围）、滑动变阻器B（阻值范围）、电动势为的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是                   （选填“A”或“B”）；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．（4分）‎ 答 案 A 解 析 无 ‎(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为，电源电动势为．则此时小灯泡的电功率为                    ，电源的内阻为                    ．（4分）‎ 答 案 ‎    ‎ 解 析 由于小灯泡电阻较小，电路应该设计成电流传感器外接．描绘小灯泡伏安特性曲线，设计成滑动变阻器分压接法，将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为，电源电动势为，在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为的点，该点纵横坐标的乘积，为此时小灯泡的电功率．过该点和纵轴上的点作一直线，该直线斜率的绝对值等于电源的内阻为．‎ 三、计算题 ‎15.（12分）如图所示，轻弹簧的下端系着、两球，，，系统静止时弹簧伸长，未超出弹性限度．若剪断、‎ 间绳，则在竖直方向做简谐运动．求：‎ ‎(1)的振幅多大？（6分）‎ 答 案 设只挂球时弹簧伸长量，由，得，即，振幅．‎ 解 析 无 ‎(2)球的最大加速度多大？ （取）（6分）‎ 答 案 剪断细绳瞬间，受弹力最大，合力最大，加速度最大．根据牛顿第二定律得，．‎ 解 析 无 ‎16.（12分）图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期大于．‎ ‎(1)由图中读出波的振幅和波长；（4分）‎ 答 案 由图可知，振幅，波长．‎ 解 析 无 ‎(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？（8分）‎ 答 案 波向右传播，传播距离为，‎ 故波速为：；‎ 波在一个周期内匀速平移一个波长，‎ 故，‎ 故周期：‎ 解 析 无 ‎17.（12分）电荷量的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度的大小与时间的关系如图所示，物块速度的大小与时间的关系如图所示．重力加速度．求：‎ ‎    ‎ ‎(1)物块与水平面间的动摩擦因数；（6分）‎ 答 案 由图可知，前物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：，‎ 由图线知加速度为：，‎ 后物块做匀速运动，由平衡条件有：，‎ 联立解得：，‎ 由图可得：，，‎ 代入数据解得：，‎ 由可得：．‎ 解 析 无 ‎(2)物块在内减少的电势能．（6分）‎ 答 案 物块在前的位移为：，‎ 物块在内的位移为：，‎ 电场力做正功为：，‎ 则电势能减少了．‎ 解 析 无