【文档说明】四川省武胜烈面中学校2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题 【精准解析】.doc,共(15)页,823.500 KB,由小赞的店铺上传
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烈面中学2020年6月2018级高二下中期物理考试试题一、选择题:1.振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力、合力及加速度的说法中正确的是()A.回复力为零,合力也为零B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线C.合力不为零,方向沿轨迹的切
线D.合力不为零,加速度不为零,方向指向悬点【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.当单摆小球通过平衡位置时,回复力为零,但是小球依然做圆周运动,合力提供向心力,因此合力不为零,故选项AB错误;CD.振动的单摆小球通过平衡位置时,合力不为零,此时的合力提
供向心力和向心加速度,方向指向圆心,即指向悬点,故选项C错误D正确。2.关于横波和纵波,下列说法正确的是()A.对于横波和纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反B.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动
,这类波是横波D.形成纵波的质点,随波一起迁移【答案】C【解析】【详解】ABC.横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直,纵波质点的振动方向与传播方向有时相同有时相反,故选项AB错误C正确;D.介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波迁移,故选项D错误。故选C。3.如图
所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中().A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度
大于乙的最大速度【答案】C【解析】两根完全相同的弹簧,受到相同的力作用,则伸长量相同,AB错误;当振子速度最大时,弹性势能转化为动能,则质量大的,最大速度小,C正确.4.如图所示,两个单摆A和B的摆长LA>LB,将它们都拉离竖直方向
一个很小的角度θ然后释放,那么这两个摆球到达最低点时的速度v的大小和经历时间t应满足()A.vA>vB,tA>tBB.vA>vB,tA<tBC.vA<vB,tA<tBD.vA<vB,tA>tB【答案】A【解析】【详解】单摆的小角度摆动是简谐运动,根据周期公
式=2πlTg可知,摆长越长,周期越长,故ABtt根据机械能守恒定律,有2112mglcosmv−=()解得2(1cos)vgl=−摆长越长,最低点速度越大,故vA>vB故A正确,BCD错误。故
选A。5.如右图甲所示,一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置.乙是振子做简谐运动时的位移一时间图象.则关于振子的加速度随时间变化的规律,下列四个图象中正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据简谐运动振子的
加速度与位移的关系:kxam=−可知t=0时刻振子的加速度a=0,而且在前半个周期内加速度为负值。简谐运动的x-t图象是正弦曲线,则a-t图象与x-t图象上下对调。故D正确,ABC错误。故选D.6.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图,其波速为5m/s,则下列说法
正确的是()A.此时P(-2m,0cm)、Q(2m,0cm)两点运动方向相反B.再经过0.5s质点N刚好在(-5m,20cm)位置C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HZD.该波的频率由传播介质决定与波源的振动频率无关【答案】B【解析】【详解】A.
根据对称性可知,此时P(-2m,0cm)、Q(2m,0cm)两点运动方向相同.故A错误;B.由图知波长λ=2m,周期为20.45Tssv===时间10.514tsT==波传到N点时间为T,波传到N点时,N点向上运动,则经过0.5s质点N刚好在波峰,其坐标为(-5m,20cm),故B正确;C.
该波的频率为12.5fHzT==,能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz,故C错误;D.波的频率与波源的振动频率决定,故D错误;故选B。7.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波
的波形如图所示.则a质点的振动图象为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】AC.这是机械振动、机械波的简单综合题,由波形图像知道波长为4m,则周期应该为0.4s,AC错误;BD.又因为t=0时刻a质
点处于平衡位置且向下运动,D正确,B错误。故选D。8.根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的粒子散射图景图中实线表示粒子的运动轨迹。则关于粒子散射实验,下列说法正确的是()A.图中大角
度偏转的粒子的电势能先减小后增大B.图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了碰撞C.绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小D.根据粒子散射实验可以估算原子大小【答案】C【解析】【详解】A.图中大角度偏转的
粒子的电场力先做负功,后做正功,则其电势能先增大后减小,故A错误;B.图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核之间的库仑斥力作用,并没有发生碰撞,故B错误;C.从绝大多数粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小,所以带正电的物质只占整个原子的很小空间,故C正确;
D.依据粒子散射实验可以估算原子核的大小,故D错误;故选C。9.图甲为研究光电效应的电路图,实验得到了如图乙所示的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图象,电子所带电荷量为e,由图可知()A.入射光的波长越长,遏止电压越大B.该金属的截止频率为ν0C.电流表示数为0就表示没有发生光电效应D.普朗
克常量可表示为110Ue−【答案】BD【解析】【详解】B.由动能定理得212CmeUmv=①由爱因斯坦光电效应方程得2m012mvhνWhνhν=−=−②由①②式可知,当Uc=0时有ν=ν0,即截止频率为ν0,故B正确;A.入射光的波长越长,频率越小,遏止电压越小,故A错误;C.电流
为零时发生光电效应,可能是射出的光电子减速不能到达对面极板,故C错误;D.由①②式解得0ChhUee=−图象的斜率为110Uheνν=−解得110Uehνν=−故D正确;故选BD。10.悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期T=2s,从最低点位置向上运
动时刻开始计时,在一个周期内的振动图像如图所示,关于这个图像,下列哪些说法是不正确的是()A.t=1.25s时,振子的加速度方向为正,速度方向也为正B.t=1.7s时,振子的加速度方向为负,速度方向也为负C.t=1.0s时,振子的速度为零,加速度为负
的最大值D.t=1.5s时,振子的加速度为零,速度为负的最大值【答案】AB【解析】【详解】A.t=1.25s时,位移为正,加速度kaxm=−为负;质点向x轴负方向运动,速度为负,故A错误,符合题意;B.t=1.
7s时,位移为负,加速度kaxm=−为正;质点向x轴负方向运动,速度为负,故B错误,符合题意;C.t=1.0s时,位移为正,加速度kaxm=−为负;x-t图象上某点切线的斜率表示速度,斜率为零,故速度为零,故
C正确,不符合题意;D.t=1.5s时,位移为零,故加速度为零;质点向x轴负方向运动,速度为负,故D正确,不符合题意。故选AB。11.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是A.当汽车向你驶来时,听到声音的频率大于3
00HzB.当汽车向你驶来时,听到声音的频率小于300HzC.当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率大于300HzD.当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率小于300Hz【答案】AD【解析】【详解】AB.
根据多普勒效应规律,当汽车向你驶过来时,听到的喇叭声音的频率大于300Hz,A正确B错误;CD.当汽车和你擦身而过后,听到的喇叭声音的频率小于300Hz,C错误D正确;故选AD。12.如图所示,甲乙为两种电压的波形
,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压波形是正弦函数图像的一部分,下列说法正确的是()A.图甲、图乙均表示交变电流B.图乙所示电压的有效值为10VC.图乙所示电压的有效值为20VD.图甲所示电压的瞬时值表达式为U=20sin100πt(V)【答案】ABD【解析】【详解】A.电流方向随着
时间周期性变化的电流就是交流电,故图甲、图乙均表示交流电,故A正确;BC.图乙所示电压的最大值为20V,根据有效值的定义,有2m2()202UUTTRR=+解得图乙所示电压的有效值为m10V2UU==故B正确,C错误D.图甲中电压
的最大值为20V,周期为0.02s,故表达式为m2sin20sin100(V)πuUtπtT==故D正确;故选ABD。二、非选择题13.(1)在探究单摆周期与摆长关系的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上________
______________________(填字母).A.1m长的粗绳B.1m长的细线C.半径为1cm的小木球D.半径为1cm的小铅球E.时钟F.秒表G.最小刻度为mm的米尺H.最小刻度为cm的米尺I.铁架台J.附砝码的天
平(2)一位同学在做探究单摆周期与摆长关系的实验时,进行了如下步骤:A.组合单摆:选择相应器材组成单摆,并用铁夹将绳的上端固定;B.测摆长l:用米尺量出摆线的长度;C.测周期T:将摆球拉起一个小角度,然后放开,在放手的同时按下秒表开始计时,测量单摆50次全振动的时间t,算出
单摆的周期T=50t;D.将所测得的l和T填入表格,分析数据得出单摆的周期和摆长的关系.从上面操作步骤中找出两处错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.①_______________________;②______________________
.【答案】(1).BDFGI(2).B测摆长l:用米尺量出摆线的长度l0,则摆长l=l0+小球半径(3).C在小球通过平衡位置时开始计时。【解析】【详解】(1)[1]1m长的细线和半径为1cm的小铅球有助于减少空气阻力的影响,摆线长度用最小刻度为mm
的米尺测量更加精确,用秒表测量时间,用铁架台悬挂细线和小球,故选BDFGI。(2)[2]步骤B中,用米尺量出摆线的长度l0,则摆长l=l0+小球半径。[3]步骤C中,摆球要从过平衡位置时开始计时,因为此处速度大、计时误差小,而最高点速度小、计时误差大。1
4.某同学利用单摆测量重力加速度.如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆.实验时,由于仅有量程为20cm、精度为1mm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】2
22124LgTT=-【解析】【详解】由单摆周期公式,根据题意看得12LTg=22LLTg−=解得222124LgTT=−三、计算题15.一个单摆的长为l,在其悬点O的正下方0.19l处有一钉子P(如图所示),现将摆球向左拉开到A,使摆线偏角θ
<5°,放手后使其摆动,求出单摆的振动周期.【答案】1.9lg【解析】【详解】释放后摆球到达右边最高点B处,由机械能守恒可知B和A等高,则摆球始终做简谐运动。摆球做简谐运动的摆长有所变化,它的周期为两个不同单摆的半周期的和。小球在左边的周期为T1=2πlg小球在右边
的周期为T2=2π0.81lg则整个单摆的周期为121.922TTlTg=+=16.一列简谐横波沿x轴正方向传播,0t=时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于2xm=、4xm=处.从0t=时刻开始计时,当15ts=时质点Q刚好第4次到达波峰.①求波速.②写出质点P做简谐运动
的表达式(不要求推导过程)【答案】(1)1/vms=;(2)0.2sin(0.5)ytm=【解析】【详解】(1)根据波形图得到波长4m=;0t=时刻,质点Q正向下运动;从0t=时刻开始计时,当15ts=时质点Q刚好第4次到达波峰,故有334TTt+=,解得4415tTs==故波速为41/
4mvmsTs===.(2)0t=时刻,质点P正在向上运动,振幅为:0.2Am=,角速度为:22/42radsT===故质点P做简谐运动的表达式为:()0.22ysintm=.17.一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005s时的波形如图所示的实线和
虚线.(1)设周期大于(t2-t1),求波速.(2)设周期小于(t2-t1),求可能的波速.(3)若周期小于(t2-t1),且波速为6000m/s,求波的传播方向.【答案】(1)若波沿x轴正方向传播,波速400m/s;若波沿x轴负方向传播,则波速1200m/s(2)若波沿x轴
正方向传播,波速1600)m/s(400vn=+0(12)n其中=,,,;若波沿x轴负方向传播,波速16001200m/s()vn=+0(12)n其中=,,,(3)沿x轴的负方向【解析】【详解】(1)因21tttT=-,所以波传播的距离可以直接由图读出.若波
沿x轴正方向传播,则在0.005s内传播了2m,故波速为2m/s=400m/s0.005xvt==若波沿x轴负方向传播,则在0.005s内传播了6m,故波速为6m/s=1200m/s0.005xvt==(2)因21tttT=-,所以波传播的距离大于一个波长.若波沿x轴正方向传播.
在0.005s内传播了2m()xn=+故波速(1600400)m)/s(=0,1,2,3xvnnt==+其中若波沿x轴负方向传播,则在0.005s内传播了=6m()xn+故波速(16001200)m/s()=0,
1,2,3xvnnt==+其中(3)若21tttT=-,且波速为6000m/s,在0.005s内传播的距离为==60000.005m=30mxvt则有303384x==即334x=+因此,可得波的传播方向沿x轴的负方向18.发电机的输出电压为220V,输出功率为4
4KW,输电线电阻为0.4Ω(1)求用户得到的电压和电功率各是多少?(2)如果发电站先用变压比为1∶10的升压变压器将电压升高,经同样输电线路后,再经过10∶1的降压变压器降压后供给用户,则用户得到的电压和电功率又各是多少?【答案】(1)140V;28000W.(2)219.2
V;43840W【解析】【分析】(1)根据P=UI求出输电电流,再根据U损=IR,P损=I2R求出电压损失和功率损失,从而求出用户得到的电压和电功率.(2)根据电压比等于线圈匝数比,电流比等于匝数之反比
求出输电线上的输送电流和输送电压,根据P损=I2R、U损=IR求出输电线上损失的功率和电压,得出降压变压器的电压和功率,根据原副线圈功率相等,以及电压比等于匝数之比求出降压变压器副线圈的电压和功率.【详解】(1)根据P=UI得,44000200220PIAAU===
则输电线上的电压损失U损=IR=200×0.4V=80V,功率损失P损=I2R=40000×0.4W=16000W.所以用户得到的电压U用户=U-U损=220-80V=140V,用户得到的功率P用户=P-P损=44000-
16000W=28000W.(2)1110UU=,得U1=2200V1101II=,得I1=20A则输电线上的电压损失U损′=I1R=20×0.4V=8V功率损失P损′=I2R=400×0.4W=160W所以降压变压器的输入电压U2=U1-
U损′=2200-8V=2192V降压变压器的输入功率P2=P-P损′=44000-160W=43840W根据2101UU用户=,则用户得到的电压U用户′=219.2V变压器输入功率和输出功率相等,所以用户得到的功率P用户′=P2=43840W.【点睛】解决本题的关键
知道原副线圈的电压比等于线圈匝数比,电流比等于匝数之反比,变压器输入功率和输出功率相等.