1、四川省攀枝花市第十五中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1. 关于机械波，下列说法中正确的是（ ）A. 波的传播过程就是介质中质点的迁移过程B. 波的传播过程就是振动能量的传递过程C. 波传播方向就是质点振动的方向D. 波的传播速度就是质点振动的速度【答案】B【解析】【详解】A波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项A错误；B波的传播过程就是振动能量的传递过程，选项B正确；C波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念，选项C错误； D波的传播速度和质点振动的速度也是两个不同的概念，选项D错误；故选B2. 交流发电机在工作时产生电动势为的正
2、弦交流电，若将其电机即线的转速提高1倍，其它条件不变，则其电动势变为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】感应电动势的瞬时值表达式为，其中，当将其电枢的转速提高一倍时，和都增加一倍，其表达式变为：故ABC错误，D正确；故选D。3. 已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）A. 频率变小，波长变长B. 频率变大，波长变短C. 频率不变，波长变长D. 频率不变，波长变短【答案】D【解析】详解】当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=f可知，波长变短A频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；B频率变大，波
3、长变短，与结论不相符，选项B错误；C频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；D频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；4. 关于机械振动和机械波的关系，下列说法正确的是A. 有机械波必有机械振动B. 有机械振动必有机械波C. 介质中质点的振动速度与波的速度相同D. 波源停止振动时，介质中的波立即消失【答案】A【解析】【详解】AB机械振动在介质中传播才形成机械波，所以有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波，故A正确，B错误；C波的传播速度与介质有关，而质点的振动速度与波的传播速度无关，故C错误；D振源停止振动时，波在介质中的传播并不停止，故D错误。故选A。5. 某弹簧
4、振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）A. t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B. t =2 s时，振子速度为负，加速度为正的最大值C. t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D. t =4 s时，振子速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【分析】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动【详解】AC在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；BD在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加
5、速度均为零，BD错误6. 如图，三只白炽灯泡L1、L2、L3分别与线圈L、电阻R、电容器C串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u1=Umsint，此时三只灯泡的亮度相同现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=Umsin，则三只灯泡的亮度变化是（ ）A. L1变亮，L2不变，L3变暗B. L1变暗，L2不变，L3变亮C. L1变亮，L2变亮，L3变暗D. L1变暗，L2变亮，L3变亮【答案】A【解析】【详解】线圈阻交流通直流，通低频阻高频，当交变电流的频率变小时，线圈的感抗变小，通过L1的电流变大，故L1变亮；电阻与电源的频率无关，当电源频率变小时，电阻所在支路电灯L2的亮度不变；电容
6、器通交流阻直流，通高频阻低频，当交变电流的频率变小时，电容器的容抗变大，故通过L3的电流变小，故L3变暗故A正确，BCD错误。故选A7. 如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2s，从b再回到a的最短时间为0.4s，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（）A. 1HzB. 1.25HzC. 2HzD. 2.5Hz【答案】B【解析】【详解】由题可知，a、b两点关于平衡位置对称，从a到b历时从b再回到a的最短时间为0.4s，即从b到c所用时间为所以弹簧振子振动的周期为则振动频率为故B正确，ACD错误。故选B。8. 如图所示，理想变压器
7、原、副线圈的匝数比为，当在a、b两端之间加上正弦交流电时，R1、R2消耗的电功率相等，已知R2=1，Uab=8V，图中电表均为理想电表，则（）A. R1的电阻值为2B. 电流表的示数为2AC. 电压表的示数为2VD. 电路消耗的总功率为4W【答案】C【解析】【详解】A设流过原副线圈的电流分别I1、I2，则有由于R1、R2消耗的电功率相等，即联立解得R1=4A错误；B设原副线圈两端的电压为U1、U2，则有即由于R1、R2消耗的电功率相等，即联立解得I1=1A，I2=2A电流表的示数为1A，B错误；C由电路可得又有联立解得即电压表的示数为2V，C正确；D电路消耗的总功率为D错误。故选C。9. 发生
8、下列哪一种情况时，单摆周期会增大()A. 增大摆球质量B. 缩短摆长C. 减小单摆振幅D. 将单摆由山下移至山顶【答案】D【解析】【详解】根据单摆的周期公式，要增大单摆周期，可以增加摆长或减小重力加速度；与摆球的质量和振幅无关；将单摆由山下移至山顶，重力加速度变小；故A、B、C错误，D正确；故选D【点睛】解决本题的关键掌握单摆的周期公式，知道影响单摆周期的因素10. 在机械波传播过程中A. 各质点都在各自的平衡位置附近振动B. 各质点由近及远地传播开去C. 各质点都在做匀速直线运动D. 各质点都在做匀加速直线运动【答案】A【解析】【详解】A波在传播的过程中，质点都在各自的平衡位置附近振动，故A
9、正确；B波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，故B错误；CD波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，并不是匀速度直线运动，也不是匀加速直线运动，故CD错误。故选A。11. 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A. 质点振动频率是4HzB. 第4s末质点的速度为零C. 在10s内质点经过的路程是20cmD. t=1s和t=3s两个时刻，质点位移大小相等，方向相同【答案】C【解析】【详解】A由图像可得，质点振动的周期为4s，则频率为0.25Hz，A错误；B第4s末质点在平衡位置，速度最大，B错误；C质点振动的振幅为2cm，在
10、10s内质点经过的路程是20cm，C正确；Dt=1s和t=3s两个时刻，质点正处于波峰和波谷位置，位移大小相等，方向相反，D错误。故选C。12. 如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，弹簧处于原长时，弹簧振子处于图示P位置，若将质量为m的振子向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是（）A. 该弹簧振子的振动频率为1HzB. 若向右拉动10cm后由静止释放，经过1 s振子第一次回到P位置C. 若向左推动8cm后由静止释放，振子连续两次经过P位置的时间间隔是2sD. 在P位置给振子任意一个向左或向右的初速度，只要最大位
11、移不超过20cm，总是经0.5s速度就降为0【答案】D【解析】【详解】A由题意知，该弹簧振子振动周期为T=0.54 s=2 s故振动频率为0.5Hz，故A错误；B弹簧振子的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，故只要振子的最大位移不超过20cm，即弹簧形变在最大限度内，则振子的振动周期仍为2s；由此可知，若向右拉动10 cm后由静止释放，经过=0.5s振子第一次回到P位置，故B错误；C若向左推动8cm后由静止释放，振子连续两次经过P位置的时间间隔是=1s故C错误；D在P位置给振子任意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20cm，总是经=0.5s到达最大位移处，即速度降为0，故D正确。故选D
12、。13. 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（）A. 此单摆的固有频率为0.5HzB. 此单摆的摆长约为1mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动【答案】AB【解析】【详解】A由图可知，此单摆的发生共振的频率与固有频率相等，则固有频率为0.5Hz，故A正确；B由图可知，此单摆的发生共振的频率与固有频率相等，则周期为2s，由公式可得，摆长约为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错误；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AB。14. 关于简谐运
13、动，以下说法正确的是（）A. 在简谐运动的回复力表达式中，F为振动物体所受的弹力，k为弹簧的劲度系数B. 物体的速度再次相同时，所经历的时间一定是一个周期C. 位移的方向总跟加速度的方向相反D. 物体的运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；物体的运动方向背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同【答案】CD【解析】【详解】A在简谐运动的回复力表达式中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数，A错误；B物体的速度再次相同时，所经历的时间可能是一个周期，也有可能小于一个周期，B错误；C根据简谐运动回复力表达式可知，位移的方向总跟回复力的方向相反，而加速度的方向与回复力
14、的方向相同，所以位移的方向总跟加速度的方向相反，C正确；D物体向平衡位置运动时，位移方向一定与速度方向相反；若背向平衡位置时，速度方向与位移方向相同，D正确。故选CD。15. 如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和1A，已知甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（ ）A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为22000VB. 甲图是电流互感器.输电电流是100AC. 乙图中的电表是电压表，输电电压为22000VD. 乙图是电流互感器，输电电流是10A【答案】AD【解析】【详解】AB甲是电压互感器，电表是电压表，根据变压器电压比等于匝数比，输电
15、电压为220100V=22000V，故A正确，B错误；CD乙图是电流互感器，电表是电流表。只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比，输电电流是10A，故C错误，D正确。故选AD。16. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接一只电阻为9.0 的灯泡，则()A. 电压表V的示数为20 VB. 电路中的电流方向每秒改变10次C. 灯泡实际消耗的功率为36 WD. 电动势随时间变化的瞬时表达式为e20cos5t(V)【答案】BC【解析】【详解】由甲图知电压峰值为，周期0.2s，所以有
16、效值为，角速度；A电压表测的是路端电压，故选项A错误；B交流电的频率为，每一周期电流改变两次，所以每秒改变10次，故选项B正确；C灯泡实际消耗的功率为，故选项C正确；D线框在如图乙位置时，穿过线框的磁通量为零，线框的感应电动势最大，电动势随时间变化的瞬时值表达式为，故选项D错误17. 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向竖直向上经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形关于这列波的周期和波速，如下说法正确的是（ ）A. 这列波的周期T=2t/3B. 这列波的周期T=3t/2C. 这列波传播速度
17、v=12s/tD. 这列波的传播速度v=16s/t【答案】D【解析】【详解】由波的传播特点可知，质点13开始振动的速度方向应和波源的振动方向相同为向上方向；波形图沿波的传播方向“上坡下振，下坡上振”可知质点13当前的振动方向为向下；说明质点13已经振动了半个周期，因此波此时应传播到质点17的位置，由知C错D对；知A和B错误二、实验题18. 实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。（1）实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的铁球D.直径约2cm的塑料球E.米尺F.时钟G.停表实验时需要从上述器材中选择：_（填写器材前面的字母）。（
18、2）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：将单摆上端固定在铁架台上测得摆线长度，作为单摆的摆长在偏角较小的位置将小球由静止释放记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。其中有一处操作不妥当的是_。（填写操作步骤前面的序号）（3）按照以上的实验步骤，测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据做出了图像，根据该图像得出重力加速度的测量值为_m/s2。（4）实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因_。【答案】 (1). ACEG (2). ，单摆的摆长应等于摆线长度
19、加摆球的半径； (3). 9.86 (4). 是单摆做简谐运动的周期公式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。【解析】【详解】（1）1单摆的摆长不可伸长，为减小空气阻力的影响和实验误差，先选用长约1m的细线，直径约2cm的铁球，要用米尺测量摆长，停表测量周期，故答案为：ACEG。（2）2操作不妥当的是单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径。（3）3根据单摆的周期公式得解得 由图像可知 解得g=9.86m/s2（4）4公式是单摆做简谐运动的周期公式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。三、计算题19. 如图所示为一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值是_A【答案】【解析】
20、【详解】1根据有效值的概念可求出I=A20. 如图所示，质量为m=2.5kg的物体放在质量为M=5.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动，振幅为A=0.1m。设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止。已知轻弹簧的劲度系数为k=400N/m，（g=10m/s2）试求：(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)0.2m；(2)37.5N【解析】【详解】(1)根据平衡条件解得(2)当系统到达最低点，振幅为，则对，根据牛顿第二定律两式相比解得根据牛顿第三定律可知物体对平台的压力。21. 如右图所示，发电机的输出功率P出=5104W，输出电压U1=240V，输电线总电阻R30，允许 损失的功率为输出功率的6%，为满足用户的用电需求即让用户获得的电压为220V，则：(1)该输电线路所使用的理想升压变压器、降压变压器的匝数比各是多少；(2)能使多少盏“220V 100W” 的电灯正常发光【答案】(1) ；(2) 470盏【解析】【详解】（1）线路上损耗的功率所以又对升压变压器其变压比用户消耗的功率得对降压变压器，其变压比(2)灯盏数盏
