甘肃省天水第一中学2020学年高二物理下学期第一阶段考试试卷（含解析）

甘肃省天水第一中学2020学年高二物理下学期第一阶段考试试卷（含解析）

甘肃省天水第一中学2020学年高二物理下学期第一阶段考试试卷（含解析） ‎ 一、选择题(共10小题,1-7为单选，每小题4分，8-10为多选，每小题6分，全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分，共46分)‎ ‎1.关于交变电流的理解，下列说法正确的是（ ）‎ A. 大小随时间周期性变化的电流叫交变电流 B. 交变电流就是正弦交变电流 C. 我们的照明用电是交流电 D. 电池也是提供的交变电流 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】大小和方向随时间周期性变化的电流叫交变电流，选项A错误；正弦交变电流是交流电的一种，并非交变电流就是正弦交变电流，选项B错误；我们的照明用电是正弦交流电，选项C正确；电池提供的是恒定不变的稳恒电流，选项D错误；故选C.‎ ‎2.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距‎0.2m。当P运动到平衡位置上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置下方最大位移处，则这列波的波长可能是（ ）‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/4/15/2183008681041920/2183808983695360/STEM/70ae896b‎1f544bdca55ae785bcf94aea.png]‎ A. ‎0.2‎m‎ B. ‎0.4m C. ‎0.6m D. ‎‎0.8 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当P运动到平衡位置上方最大位移处时，Q 刚好运动到平衡位置下方最大位移处，那么，P、Q两质点平衡位置间距离为波长的（n+）倍，n=0，1，2，3…，故有：‎0.2m=（n+）λ，所以波长为：λ=，n=0，1，2，3…；当n=0时，λ=‎0.4m；由于n是整数，其他值不可能，故C正确，ABD错误。‎ ‎3.如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动。规定向上为正方向，弹簧振子的振动图象如图乙所示。则 ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/1/19/2122077342498816/2124844433416192/STEM/‎97c198d04ad8415da124d4e518b32af0.png]‎ A. 弹簧振子的振动频率f=2.0Hz B. 弹簧振子的振幅为 ‎‎0.4m C. 在 内，弹簧振子的动能逐渐减小 D. 在 内，弹簧振子的弹性势能逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据振动图象直接分析振子的频率和振幅．根据加速度的方向判断振子的状态．结合弹簧振子的能量变化分析．‎ ‎【详解】由振动图像可知，弹簧振子的振动周期为2s，频率f=1 /T=0.5Hz，选项A错误；弹簧振子的振幅为 ‎0.2m，选项B错误；在 0∼0.5 s 内，弹簧振子的位移变大，速度减小，动能逐渐减小，选项C正确；在 1.0∼1.5 s 内，弹簧振子离开平衡位置的位移变大，则弹簧的形变量变大，弹性势能逐渐变大，选项D错误；故选C.‎ ‎4.从发电站输出的功率为 220kW,输电线的总电阻为 1Ω,分别用110V 和 110KV两种电压输电.两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )‎ A. 1000：1 B. 1：‎1000 ‎C. 106：1 D. 1：106‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】输电线路上电流；损失的电压；故采取不同电压输电损失的电压之比为，故BCD错误，A正确。‎ ‎5.如图所示，将带铁芯的电感器L与灯泡A串联，再与另一个完全相同的灯泡B并联，接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮，可以改变输出电压和信号的频率。闭合开关S，A、B两灯均发光。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/3/14/2160133235965952/2161757290962944/STEM/‎93f72d99e6e‎249c5ad2bba3eaf‎293f48.png]‎ A. 保持交流信号频率不变，适当提高输出电压，发现A灯始终比B灯亮 B. 保持输出电压和信号频率不变，撤去铁芯后，发现A灯比原来亮 C. 保持输出电压不变，提高交流信号频率，发现A、B灯均变亮 D. 断开开关S，发现B灯闪亮一下，然后熄灭 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电感线圈对交流电有阻碍作用，所以流过A的电流始终小于流过B的电流，则保持交流信号频率不变，适当提高输出电压，发现A灯始终比B灯暗。故A错误；保持输出电压和信号频率不变，撤去铁芯后，线圈对交流电的阻碍作用减小，发现A灯比原来亮。故B正确；保持输出电压不变，提高交流信号频率，线圈对交流电的阻碍作用增大，则A灯变暗。故C错误；待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，A、B两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮。故D错误；故选B。‎ ‎6.如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n1和ab间电压应为  （ 　　 ）‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020‎ ‎/3/18/2163188769595392/null/STEM/b9deb7d3886544bb84020cda4302872d.png]‎ A. 1∶2，25V B. 2∶1，20V C. 2∶1，25V D. 1∶2，20V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】L2、L3并联后与L4串联，灯泡正常发光．可知：U2=10V；P2=5+5+10W=20W，根据输入功率等于输出功率U1I1=P2，其中 得：；所以Uab=U1+UL1=20+5=25V，故原、副线圈匝数比n1：n2=20：10=2：1，故选C.‎ ‎7.如图所示，单摆甲放在空气中，周期为T甲，单摆乙带正电，放在匀强磁场中，周期为T乙，单摆丙带正电，放在匀强电场中，周期T丙，单摆丁放在静止在水平面上的光滑斜面上，周期为T丁，那么( )‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/3/18/1575566736441344/1575566764433408/STEM/59b‎56f730ab94e24af1d‎9894c6d8dc10.png]‎ A. T甲>T乙>T丙=>T丁 B. T乙>T甲=T丙>T丁 C. T丙>T甲>T丁=>T乙 D. T丁>T甲=T乙>T丙 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据等效重力加速度的求法，在平衡位置处且相对静止时受力情况可知：。‎ 对乙有(注意相对静止时，电荷不受洛伦兹力)，即。‎ 对丙有：，即.‎ 对丁有：，即.由此可知D正确。‎ ‎8.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。则由图可知 ( )‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/4/15/2183008681041920/2183808983736320/STEM/04d23b7ea40e‎4c2fbe‎2c6b25d‎56a5a1d.png]‎ A. 波速v＝‎20m/s B. 质点振动的周期T＝0.2s C. 因一个周期质点运动‎0.8m，所以波长λ＝‎‎0.8m D. 从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了‎3m ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】由甲可知，波长为λ=‎4m，由乙图可知T=0.2s，则波速，故AB正确；一个周期内质点的运动的路程和波传播的距离是两个不同的物理量，则选项C错误；从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了x=vt=20×‎0.15m=‎3m，选项D正确。‎ ‎9.一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系）如图 所示，则 ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/11/19/2078803041452032/2081659858968577/STEM/3b8e131e‎34c64f39ac99f9ced‎1c2b93b.png]‎ A. 此单摆的固有频率为 0.5Hz B. 此单摆的摆长约为 ‎‎1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率减小 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振,则固有频率为0.5Hz,故A正确； ‎ B、由图可以知道,共振时单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为2s.由公式 ,可得L=‎1m,故B正确 ‎ C、若摆长增大,单摆的固有周期增大,则固有频率减小.故C正确 ‎ D、若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动.故D错误;‎ 故选ABC ‎【点睛】由共振曲线可以知道,出现振幅最大,则固有频率等于受迫振动的频率.结合单摆周期公式求解。‎ ‎10.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/3/21/2165163890294784/2168307375341568/STEM/b1ca948abd524d‎75a1559df33053654e.png]‎ A. 当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为零 B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为55 V C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率增大 D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率为25 Hz ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】当单刀双掷开关与a连接时，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为不为零，故A错误；交流电的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为55V，则电压表的示数为55 V，故B正确；当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C正确。由图象可知，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为 f=50Hz，变压器不能改变交流电的频率，则D错误；故选BC。‎ 二、实验题(每空4分，共12分）‎ ‎11.在用“单摆测重力加速度”的实验中：‎ ‎（1）有下列备选器材中，需选用哪些器材较好（ ）‎ A．长‎1m左右的粗一点结实棉线 B．长‎1m左右的细棉线 C．带细孔的直径‎2cm左右的铁球 D． 带细孔的直径‎2cm左右的橡胶球 E．时钟 F．秒表 G．学生用刻度尺 H．最小刻度是毫米的米尺 ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/4/15/2183008681041920/2183808983752704/STEM/40deb‎1a26fe94e98ab‎3a128e‎5c5af‎44a.png]‎ ‎（2）甲同学先用米尺测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______cm，然后用秒表记录单摆完成50次全振动所用的时间如图乙所示，则单摆的周期为________s（保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). BCFH (2). 0.97 (3). 1.50‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）单摆的摆线应该选择长‎1m左右的细棉线，故选B；摆球选择体积小质量较大的带细孔的直径‎2cm左右的铁球 ，故选C；用秒表记录时间，故选F；另外还要选择最小刻度是毫米的米尺 测量摆长，故选H；‎ ‎（2）摆球直径为：‎0.9cm+‎0.1mm×7=‎0.97cm；秒表读数为：60s+15.2s=75.2s，则单摆的周期：‎ 三、计算题(第12题12分、第13题18分、第14题12分，共42分）‎ ‎12.如图甲所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t=0时刻刚好传到坐标原点，图乙为介质中某一质点M的振动图像。求：‎ ‎(i)质点M平衡位置的坐标；‎ ‎(ii)质点M在0~7s时间内的路程 ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/12/5/2090035011502080/2092126413447168/STEM/ea3e2ef5d8fd49faa‎55a16f97f292a1d.png]‎ ‎【答案】（ⅰ）xM=‎-4m；（ⅱ）S=‎5A=‎50cm；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图可知：‎ 经过2s波传至M点，根据 可知：经2s波沿x轴负向传播了‎4m，所以M点的平衡位置处于 的位置 ‎（2）在0-7s的时间内，质点M振动了5s，所以质点的路程 故本题答案是：（1） xM=‎-4m；（2） S=‎50cm；‎ ‎【点睛】图像的波长和周期可以从图像上直接读出来，结合速度公式可以求出波传播的速度，波传播的是运动形式、能量，根据波的平移法可以求出质点的振动情况。‎ ‎13.如图所示，矩形线圈abcd匝数n=100匝、面积S＝‎0.5m2‎、电阻不计，处于磁感应强度B＝T的匀强磁场中．线圈通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“10V，10W”灯泡．接在矩形线圈和原线圈间的熔断器的熔断电流的有效值I =‎1.5A、电阻忽略不计，现使线圈abcd绕垂直于磁场方向的轴OO′以角速度ω=10rad/s匀速转动，灯泡正常发光．求：‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/2/19/2143945538519040/2146219410915328/STEM/4ada95b5e‎2f047e‎5976f73fc50e‎8f50e.png]‎ ‎（1）线圈abcd中电动势有效值；‎ ‎（2）变压器原、副线圈匝数之比；‎ ‎（3）副线圈中最多可以并联多少盏这样灯泡．‎ ‎【答案】（1）50V （2）5:1 （3）7‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．‎ ‎【详解】（1）电动势最大值 ‎ 电动势有效值 ‎ ‎（2）原线圈输入电压，副线圈输出电压 ‎ 原、副线圈匝数之比：‎ ‎（3）在熔断器未熔断情况下，原线圈最大输入功率 ‎ 副线圈最大输出功率：‎ 灯最多盏数：.‎ ‎14.如图所示，质量为m=‎0.5kg的物体放在质量为M=‎4.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动。设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止。已知轻弹簧的精度系数为k=400N/m,振幅为A=‎0.1m，试求：‎ ‎[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2020/5/10/1942417653563392/1945313794351104/STEM/b4d83dbaab‎2745178a9390f787bbb832.png]‎ ‎（1）两者处于平衡位置时，弹簧形变量。‎ ‎（2）二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小 ‎【答案】（1）（2）9N ‎【解析】‎ ‎（1）根据平衡条件，有，根据胡克定律，有，联立解得；‎ ‎（2）振幅为A=‎0.1m，当到最低点时，对整体，有：；‎ 对m，有；‎ 联立解得：，根据牛顿第三定律，物体对平台的压力也为9N； ‎