2017-2018学年辽宁省沈阳铁路实验中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

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2017-2018学年辽宁省沈阳铁路实验中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

沈阳铁路实验中学2017—2018学年度下学期期中考试 高二物理 一、单项选择题(每题5分,共6题,共30分)‎ ‎1. 如图所示,弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐运动的过程中,下列关于A受力的说法中正确的是 ( )‎ A. 物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力 B. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力 C. 物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力 D. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力 ‎【答案】A ‎【解析】物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用。重力和支持力二力平衡,摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力,由F=-kx知,摩擦力随时间变化其大小和方向都变化,故A正确。故选A。‎ ‎【点睛】物体做简谐运动,由摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力.回复力满足F=-kx.结合简谐运动的特征分析.‎ ‎2. 分析下列物理现象:①“闻其声而不见其人”;②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的 ( )‎ A. 折射、干涉、多普勒效应 B. 衍射、多普勒效应、干涉 C. 折射、衍射、多普勒效应 D. 衍射、干涉、多普勒效应 ‎【答案】D ‎【解析】“闻其声而不见其人”,听到声音,却看不见人,这是声音的衍射;‎ 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区,这是声音的干涉;‎ 当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,音调变高就是频率变高,因此这是多普勒效应现象,故D正确.‎ ‎3. 如图,实验室一台手摇交流发电机的内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势,则 ( )‎ A. 该交变电流的频率为10 Hz B. 该电动势的最大值为10 V C. 外接电阻R所消耗的电功率为10 W D. 电路中理想交流电流表A的示数为1 A ‎【答案】D ‎【解析】产生的电动势,可知该电动势的最大值为,角速度为,故交流电的频率,故AB错误;该电动势的有效值为,根据闭合电路的欧姆定律得:电路中理想交流电流表A的示数,则R消耗的电功率为,故C错误,D正确。故选D。‎ ‎【点睛】根据电动势瞬时值的表达式可以知道角速度、最大值,从而计算频率和有效值,结合闭合电路的欧姆定律和电功率表达式进行分析求解.‎ ‎4. 在水面下同一深处有两个点光源P、Q,能发出不同颜色的光。当它们发光时,在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光,以下说法正确的是 ( )‎ A. P光的频率大于Q光 B. P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长 C. P光在水中的传播速度小于Q光 D. 光从水中射向空气,增大入射角时P光比Q光先发生全反射 ‎【答案】B ‎【解析】在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光,光照亮的水面区域边缘光刚好发生全反射,因为在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域,则P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角,根据,知P光的折射率小于Q光的折射率,P光的频率也小于Q光的频率,由知,P光的折射率小于Q光的折射率,则P光在水中的速度大于Q光在水中的速度,根据,得 ‎,P光的频率小于Q光的频率,而P光在水中的速度大于Q光在水中的速度,故P光在水中传播的波长大于Q光在水中传播的波长,故AC错误,B正确;P光发生全反射的临界角大,故增大入射角时Q光比P光先发生全反射,故D错误;故选B.‎ ‎【点睛】在同一深度两光源发光的水面区域不同,则说明它们的临界角不同,从而确定它们的折射率.由c=nv可得两根光线在水中的速度与折射率成反比;再由得波长与速度成正比的关系.‎ ‎5. 一摆长为L的单摆,悬点正下方某处有一小钉,当摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部将被挡住,使摆长发生变化。现使摆球作小角度摆动,图示为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片(悬点和小钉未摄入),P为最低点,每相邻两次闪光的时间间隔相等。则小钉距悬点的距离为 ( )‎ A. B. ‎ C. D. 条件不足,无法判断 ‎【答案】C 视频 ‎6. 如图所示,在均匀介质中和是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源,它们发出的简谐波相向传播.在介质中和平衡位置的连线上有a、b、c三点,已知 (λ为波长),则下列说法中正确的是 ( )‎ A. b点的振动总是最强,a、c两点的振动总是最弱 B. b点的振动总是最弱,a、c两点的振动总是最强 C. a、b、c三点的振动都总是最强 D. a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱 ‎【答案】C ‎【解析】已知(为波长),则两波到b点的路程相等,则该点是振动加强点;而两波到a点的光程差为一个波长,则也是振动加强点;两列波到c点的光程差也为一个波长,则此点也是振动加强点。因此a、b、c三点的振动都总是最强;故选C。‎ ‎【点睛】两列频率相同的简谐波在某点相遇时,若它们的波程差是波长的整数倍,则振动是加强区; 若它们的波程差是半波长的整数倍,则振动是减弱区.‎ 二、多项选择题(每题5分,共4题,共20分,漏选得3分,错选不得分)‎ ‎7. 如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是 ( )‎ A. U1∶U2=3∶4‎ B. U1∶U2=4∶3‎ C. 若将L1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光 D. 若将L2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的倍 ‎【答案】BD ‎【解析】设灯泡的额定电压为U,额定电流为I,则副线圈电压为3U,电流为I,原线圈的灯泡正常发光,电流也为I,所以原副线圈的匝数比为1:1,原线圈两端电压为3U,所以,故A错误,B正确;若将短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,故C错误;若将短路,设副线圈的电流为I,原线圈的电流也为I,因此,则副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的,故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】设每只灯的额定电流为I,因串联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为I,由电流关系求出匝数比;由匝数比求电压关系.‎ ‎8. 如图所示,沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,则可推出 ( )‎ A. 再经过0.01 s,图中质点a的速度方向与加速度方向相同 B. 图中质点b此时动能正在减小,其加速度正在增大 C. 若发生稳定干涉现象,该波所遇到的波的频率为50 Hz D. 若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m ‎【答案】BC ‎【解析】由图像可知λ=4 m,所以T==s=0.02 s,因波沿x正向传播,故经0.01 s即,质点a位于负位移处且向下运动,速度方向与加速度方向相反,A错.而b点此时向下运动,动能正在减小,加速度在增大,B对.由于波的频率f==50 Hz,若发生稳定干涉,所遇波的频率也须为50 Hz,C项对.据发生明显衍射的条件,需障碍物的尺寸比4 m小或与4 m差不多,不一定小于2 m,D项错.故B、C正确.‎ ‎9. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点.相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示。一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间△t第一次出现如图(b)所示的波形。则该波的 ( )‎ A. 周期为△t,波长为8L B. 周期为△t,波长为8L C. 周期为△t,波速为 D. 周期为△t,波速为 ‎【答案】BC ‎【解析】由图波长λ=8L.简谐横波向右传播,图中质点9的振动向上,而波源1起振方向向下,所以经过时间△t第一次出现如图所示的波形,图中还有半个波长的波形没有画出,则图图示时刻质点9已经振动了0.5T,则质点1振动了1.5T,即1.5T=△t,得到 ,波速 .故BC正确,AD错误.故选BC.‎ 点睛:本题要抓住简谐波的特点:介质中各质点的开始振动方向与波源开始振动方向相同,进行分析,确定周期.‎ 视频 ‎10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6 s时刻的波形如图中虚线所示,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则下列说法正确的是 ( )‎ A. 这列波的波速可能是50 m/s B. 质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm C. 质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm D. 若周期T=0.8 s,则在t+0.8 s时刻,质点Q速度最大 ‎【答案】AC ‎【解析】由图可知,波的波长为40m;两列波相距,则有,波速为:,(n=0,1,2,…),当n=0时,当v=50m/s时,故A正确;质点a在平衡位置上下振动,振动的最少时间为,故路程最小为3A即30cm,故B错误;c的路程为60cm,说明c振动了1.5个周期,则可有,即,解得:n=1时满足条件,故C正确;t+0.6s时刻波刚好传到质点Q,此时质点Q在平衡位置,速度最大,方向向y轴正方向 ,故再经过0.2s,即,即在t+0.8s时刻,质点Q将到达波峰位置,速度最小为0,故D错误;故选AC。‎ ‎【点睛】由图可知波的波长,而由两列波的波形图可得两波形相距的时间与周期的关系,则可得出波速的表达式,然后再根据质点的运动情况分析判断。‎ 三、实验题(每空2分,共10分)‎ ‎11. 某同学利用单摆测量重力加速度.‎ ‎①为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是________.‎ A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D.摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大 ‎②如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆.实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆的周期T2;最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL.用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g=________.‎ ‎【答案】 (1). BC (2). ‎ ‎【解析】①为了减小空气阻力的误差选用密度大,体积小的小球,A错。如果振幅过大(大于10o小球的运动不在是简谐运动,所以误差较大,D错误。要求小球在运动过程中摆长不变,且是单摆,而不能是圆锥摆故选BC。‎ ‎②同理得两式相减可得 考点:用单摆测定当地的重力加速度。‎ ‎12. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以ab、cd 为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________;乙同学测得的折射率与真实值相比_________;丙同学测得的折射率与真实值相比__________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)‎ ‎【答案】 (1). 偏小 (2). 不变 (3). 偏小 ‎【解析】试题分析:①如图.测定折射率时,玻璃中折射角增大,则折射率减小;用图②测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关;用图③测折射率时,折射角偏大,所以测得的折射率偏小。‎ 考点:测定玻璃砖的折射率 ‎【名师点睛】对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差。‎ 四、计算题(共40分)‎ ‎13. 如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图.已知在t=0时刻,x=1.5m处的质点向y轴正方向运动.‎ ‎(1)判断该波的传播方向; ‎ ‎(2)求该波的最小频率;‎ ‎(3)若3T
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