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

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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