1、2015-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）期中物理试卷一、选择题（每小题6分，共48分）1下列说法正确的是（）A阻尼振动的振幅越来越小，周期也越来越小B自由振动是受周期性外力作用下的振动C受迫振动稳定后的频率等于自身固有频率D当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大2下列关于波的说法不正确的是（）A隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的B发生干涉现象的两列波，它们的频率一定相等C因衍射是波特有的现象，所以波遇到障碍物一定能发生明显衍射D产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动3如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图，
2、其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图2所示电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）AI变大，U变大BI变大，U变小CI变小，U变大DI变小，U变小4图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（） A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值都是311VC图甲所示电压瞬时值表达式为u=311sin100t（V）D图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为1015一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入
3、电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示在副线圈输出端连接了定值电阻RO和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压恒为U的交流电，则（）保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大；保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小ABCD6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（）AL1变亮，L2不变，L
4、3变暗BL1变暗，L2不变，L3变亮CL1变亮，L2变亮，L3变暗DL1变暗，L2变亮，L3变亮7如图甲所示，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上（y轴的正方向），振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左右传播，波速均为v=80m/s经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知SP=1.2m、SQ=2.6m若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图乙中的振动图象中，能正确的描述P、Q两点振动情况的是（）A为Q点的振动图象B为Q点的振动图象C为P点的振动图象D为P点的振动图象8如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方当一列简谐横波沿此绳向右传播时
5、，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负极大，则这列简谐横波的波速可能等于（）A14.0 m/sB10.0 m/sC6.00 m/sD4.67 m/s二填空、实验题（每空3分，共24分）9一个标有“36V 100W”字样的灯泡与一个电容器并联后接在某正弦交流电源上，灯泡恰好正常发光，则这个电容器的耐压值Um满足的条件是10如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同；若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为Hz11一个在地面上做简谐运动的秒摆（周期为2
6、s）移到半径为R2的某星球表面上做简谐运动的周期为4s，已知该星球的平均密度与地球的平均密度相同，地球半径为R1，则地球半径与星球半径之比R1R2=12在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d，则摆长为；测周期时，当摆球经过位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60100次）的时间为t，则周期为为了提高测量结果精确度，要求测量多组周期T和摆长L，作LT2关系图象来处理数据实验时某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，画出LT2图象，如图所示出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正方（选填“上”或“下”）为了
7、使得到的实验结果不受摆球重心位置的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找到两点相应的横、纵坐标，如图所示用表达式g=计算重力加速度，此结果即与摆球重心就在球心处的情况是一样的三计算题（共38分）13一列横波如图所示，t1=0时刻波形为图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示问：（1）这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？（2）如果波向右传播，波速多大？（3）如果波向左传播，波速多大？14如图所示，线圈abcd的面积为S=0.05m2，线圈共100匝，其电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感应强度为B=T，线圈以n=300r/min的转速匀速转动，若从中性面
8、开始计时，求：（1）线圈转动s时感应电动势的瞬时值多大？（2）电路中电压表和电流表的示数各是多大？（3）线圈转动s的过程中，通过电阻R的电荷量为多少？15发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电线路的电阻为0.2，先用初、次级匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压2015-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题6分，共48分）1下列说法正确的是（）A阻尼振动
9、的振幅越来越小，周期也越来越小B自由振动是受周期性外力作用下的振动C受迫振动稳定后的频率等于自身固有频率D当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大【考点】自由振动和受迫振动【分析】物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象【解答】解：A、阻尼振动的振幅越来越小，周期不变，故A错误B、自由振动是不受外力作用下的振动，故B错误C、物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率与固有频率无关，故C错误，D、当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，D错误故选：D2下列关于波的说法不
10、正确的是（）A隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的B发生干涉现象的两列波，它们的频率一定相等C因衍射是波特有的现象，所以波遇到障碍物一定能发生明显衍射D产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动【考点】多普勒效应；全反射【分析】根据隐形飞机的原理分析即可正确解答；干涉时，两列波的频率一定相同；衍射的条件是：障碍物的尺寸远小于波长或相差不多时；当观察者相对于波源之间发生相对运动时频率发生变化的现象为多普勒现象【解答】解：A、隐形飞机的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸
11、收电磁波的物质，使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现；故A正确；B、根据干涉的条件可知，发生干涉现象的两列波频率必然相同；故B正确；C、衍射是波特有的现象，当波的波长远大于障碍物的尺寸或相差不多时能够发生明显的衍射现象；故C不正确；D、产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动；从而使观察者收到的频率发生变化的现象；故D正确；本题选择不正确的故选：C3如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图2所示电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电
12、流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）AI变大，U变大BI变大，U变小CI变小，U变大DI变小，U变小【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，分析外电路总电阻如何变化，根据欧姆定律分析干路电流的变化情况和路端电压U的变化情况，根据R2、R3并联电压的变化情况，分析通过R3电流的变化情况，即可知电流表示数变化情况【解答】解：当传感器R2所在处出现火情时，由题意知R2减小，R2、R3并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I总增大，电源的内电压增大，路端电压减小，即a、b两端电压U变小；R2、R3并联电压U并=EI总（R1+r）
13、，I总增大，E、R1、r均不变，则U并减小，通过R3电流I减小，即电流表示数I变小故D正确，ABC错误故选D4图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（） A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值都是311VC图甲所示电压瞬时值表达式为u=311sin100t（V）D图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为101【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【分析】解本题时应该掌握：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；理解并会求交流电的有效值，只适用于正余弦交流电；根据图象书写交流电的表达；变压器的
14、原理等【解答】解：A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；B、由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图1有效值要比图2有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值，乙小于220V，故B错误；C、有图可知，周期为T=0.02s，角速度为，最大值为Em=311V，图甲所示电压瞬时值表达式为u=311sin100t（V），故C正确；D、理想变压器变压后，输入功率跟输出功率相同，故D错误故选：C5一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示在副线圈输出端连接了定值电阻RO和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压恒
15、为U的交流电，则（）保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大；保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小ABCD【考点】变压器的构造和原理【分析】保持Q位置不动，则输出电压不变，保持P位置不动，则负载不变，再根据电压器的特点分析【解答】解：在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定因此，当Q位置不变时，输出电压U不变，此时P向上滑动，负载电阻值R增大，则输出电流I减小根据输入功率P1等于输出功率P2，电流表的读数I变小，故错误，正确；P位置不变，将Q向上
16、滑动，则输出电压U变大，I变大，电流表的读数变大，变压器的输入功率变大因此选项正确，错误；故选A6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（）AL1变亮，L2不变，L3变暗BL1变暗，L2不变，L3变亮CL1变亮，L2变亮，L3变暗DL1变暗，L2变亮，L3变亮【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用【分析】本题根据电感和电容的特性进行分析：电感通低频，阻高频；电容器通高频，阻低频电阻与电源的频率无关【
17、解答】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正确故选：A7如图甲所示，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上（y轴的正方向），振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左右传播，波速均为v=80m/s经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知SP=1.2m、SQ=2.6m若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图乙中的振动图象中，能正确的描述
18、P、Q两点振动情况的是（）A为Q点的振动图象B为Q点的振动图象C为P点的振动图象D为P点的振动图象【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率【分析】由波速和波长求出，根据距离与波长的关系，结合波形，确定P、Q与S的位置和状态关系，判断它们的起振位置和速度方向，选择图象【解答】解：由v=得：=vT=800.01m=0.8m则：SP=1.2m=1，SQ=2.6m=3当波传到Q点时，S已经振动时间为3T，此时S在波峰根据波形，Q的起振方向应竖直向上，P点在波谷所以为Q点的振动图象，为P点的振动图象故AD正确，BC错误故选：AD8如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0
19、m，b点在a点的右方当一列简谐横波沿此绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负极大，则这列简谐横波的波速可能等于（）A14.0 m/sB10.0 m/sC6.00 m/sD4.67 m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】根据题意，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，结合波形，得到a，b两点与波长关系的通项式又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，得到时间与周期的关系通项式，求出波速的通项式，再研
20、究波速的特殊值【解答】解：由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+），n=0，1，2，得到波长=又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2，则波速v=当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s故选：BD二填空、实验题（每空3分，共24分）9一个标有“36V 100W”字样的灯泡与一个电容器并联后接在某正弦交流电源上，灯泡恰好正常发光，则这个
21、电容器的耐压值Um满足的条件是耐压值不小于51V【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电容【分析】明确电容器的耐压值为交流电的最大值，根据灯泡正常发光可明确电源的有效值，再根据有效值和最大值之间的关系可明确最大值【解答】解：灯泡正常发光，则电源的电压有效值为36V，则要使电容器正常工作，则交流电的最大值不能超过电容器的耐压值；故耐压值应不小于36=51V；故电容器的耐压值不小于51V；故答案为：耐压值不小于51V10如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同；若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为1.25Hz【考点】简谐运
22、动的振幅、周期和频率【分析】振子完成一次全振动的时间等于一个周期根据周期的定义，确定出振子的周期，求出频率【解答】解：由题，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，则a、b两点关于平衡位置对称振子从b再回到a的最短时间为0.4s，则振子b最大b的时间是0.2s，根据对称性分析得知，振子从ab正最大负最大a的总时间为0.8s，即振子振动的周期为T=0.8s，频率为f=1.25Hz故答案为：1.2511一个在地面上做简谐运动的秒摆（周期为2s）移到半径为R2的某星球表面上做简谐运动的周期为4s，已知该星球的平均密度与地球的平均密度相同，地球半径为R1，则地球半径与星球半径之比R1R2
23、=4：1【考点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】先根据单摆的周期公式列式；再根据星球表面重力等于万有引力列式；然后再根据密度的定义公式列式；最后联立得到周期与半径的关系式进行分析即可【解答】解：根据单摆的周期公式，有：T=2根据星球表面重力等于万有引力，有：mg=G根据密度的定义，有：联立得到：T=故地球半径与星球半径之比：=；故答案为：4：112在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d，则摆长为l+fracd2；测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60100次）的时间为t，则周期为frac2tN1为了提高测量结果精确度
24、，要求测量多组周期T和摆长L，作LT2关系图象来处理数据实验时某同学在正确操作和测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，画出LT2图象，如图所示出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正下方（选填“上”或“下”）为了使得到的实验结果不受摆球重心位置的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找到两点相应的横、纵坐标，如图所示用表达式g=frac42（L_AL_B）T_A2T_B2计算重力加速度，此结果即与摆球重心就在球心处的情况是一样的【考点】用单摆测定重力加速度【分析】摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，单摆的周期等于完成一次全振动的时间根据图示图象，
25、应用单摆周期公式：T=2分析判断【解答】解：摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，则摆长L=l+因为摆球在平衡位置时的速度最大，当摆球经过平衡位置时开始计时误差较小，单摆在一个周期内两次通过最低点，单摆的周期为：T=由图示图象可知，LT2图象在横轴上有截距，说明所测摆长偏小，可能是摆球的重心在球心的正下方处造成的；由单摆周期公式：T=2解得：L=T2，由图示LT2图象可知，图象的斜率：k=，则重力加速度：g=故答案为：l+；平衡，；下，三计算题（共38分）13一列横波如图所示，t1=0时刻波形为图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示问：（1）这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？
26、（2）如果波向右传播，波速多大？（3）如果波向左传播，波速多大？【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】（1）由波动图象可直接读出波长和振幅（2）、（3）波的传播方向未知，要分析两种情况分析若波向右传播时，波传播的距离为s=（n+），读出波长，求出波传播的距离，再由v=求解波速若波向左传播时，波传播的距离为s=（n+），读出波长，求出波传播的距离，再由v=求解波速【解答】解：（1）由图知，波长 =8m，振幅 A=10cm（2）如果波向右传播，波传播的距离为 s=（n+）=（n+）8m=（8n+2）m，（n=0，1，2）波速为 v=（16n+4）m/s，（n=0，1，2）（3）如果波向
27、左传播，波传播的距离为 s=（n+）=（n+）8m=（8n+6）m，（n=0，1，2）波速为 v=（16n+12）m/s，（n=0，1，2）答：（1）这列波的波长是8m，质点振动的振幅是10cm（2）如果波向右传播，波速是（16n+4）m/s，（n=0，1，2）（3）如果波向左传播，波速是（16n+12）m/s，（n=0，1，2）14如图所示，线圈abcd的面积为S=0.05m2，线圈共100匝，其电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感应强度为B=T，线圈以n=300r/min的转速匀速转动，若从中性面开始计时，求：（1）线圈转动s时感应电动势的瞬时值多大？（2）电路中电压表和电流表的示数各
28、是多大？（3）线圈转动s的过程中，通过电阻R的电荷量为多少？【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【分析】（1）从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emsint，由Em=NBS求出Em将t=s代入e=Emsint求解（2）交流电压表和电流表测量的是有效值，根据欧姆定律和有效值与最大值的关系求解（3）通过电阻R的电荷量为q=【解答】解：（1）角速度为：=2n=2=10rad/s最大值为：Em=NBs=1000.0510=50V；从中性面开始计时瞬时值表达式为：e=Emsin（t）=NBSsin（t）=1000.0510sin（10t）=50sin（10t）V当t=s时，
29、电动势的瞬时值为：e=50sin（10）=25V（2）电动势的有效值为：E=电流表示数：I=电压表示数：U=IR=（3）转过s时，转过的角度=t=60；电量为：q=C；答：（1）最线圈转过s时，电动势的瞬时值为25V；（2）电路中电流表示数为A，电压表示数为V（3）电量为C；15发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电线路的电阻为0.2，先用初、次级匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压【考点】远距离输电【分
30、析】（1）（2）画出远距离输电的示意图，根据升压 变压器原副线圈的匝数比和输入电压，求出输出电压，从而得出输送的电流，根据P损=I2R求出输电线上损耗的功率根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入电压，从而得出用户得到的电压根据功率损失求出用户得到的功率（3）若不经过变压而直接送到用户，先根据P=UI求解电流，再根据P=PI2r求解户得到的功率，根据U=UIr求解户得到的电压【解答】解：（1）全过程的线路示意图如图所示：（2）根据=，解得升压变压器的输出电压为：U2=22010V=2200V则输电线上的电流为：I2=A=20A，损失的功率为：P损=I22R=4000.2W=80W输电线上损失
31、的电压为：U=I2R=200.2V=4V则降压变压器输入电压为：U3=U2U=22004V=2196V根据=，得用户得到的电压为：U4=219.6V用户得到的功率为：P=PP损=4400080=43920W=43.92KW（3）若不经过变压而直接送到用户，电流为：I=200A用户得到的功率：P=PI2r=4400020020.2=36000W=36KW用户得到的电压为：U=UIr=2202000.2=180V答：（1）画出全过程的线路图，如图所示；（2）用户得到的电压为219.6V，功率为43.92KW；（3）若不经过变压而直接送到用户，用户得到的功率为36KW，电压为180V2016年7月18日
