河北衡水中学高二物理上学期第五次调研考试试题新人教版.doc

河北衡水中学2013-2014学年高二物理上学期第五次调研考试试题新人教版 本试卷分第i卷（选择题）和第ii卷（非选择题）两部分。共5页。第i卷共3页，第卷共2页。共110分。考试时间110分钟。第i卷（选择题 共56分）一. 选择题：（本题共14个小题，每题中至少有一个选项符合题目要求，请把它选出来，全部选对的得4分，对而不全得2分，选错或不选得零分）1做简谐振动的弹簧振子，当它相继两次速度相同时，一定相同的物理量还有a.相对平衡位置的位移b.系统具有的势能c.加速度 d.回复力【答案】b解析：速度相同时，振子可能处于同一位置，也可能是对称位置；所以势能一定相同，其他的物理量都是矢量，只是可能相同。故选b。【考点】简谐运动2一个灯泡通过一个粗导线绕的线圈与一交流电源相连接，如图所示一块铁芯放进线圈之后，该灯将：a变亮 b变暗c对灯没影响 d.条件不足，无法判断【答案】b解析：电感本身是阻交通直的，其感抗由工作频率和电感量决定，插入铁后电感量增加，阻抗增加，则灯变暗。故选b。【考点】电容电感对交变电流的影响3许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器有a温度传感器 b 光传感器 c声音传感器 d 热传感器【答案】bc解析：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器即控制电路中接入了光传感器、声音传感器。故选bc。【考点】常见传感器的工作原理4利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点o处，然后让小球自由下落用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示根据图线所提供的信息，以下判断正确的是( )at2时刻小球所处位置是运动中最高点bt1t2期间小球速度先增大后减小ct3时刻小球动能最小dt2与t5时刻小球速度大小不同【答案】b解析：a、t2时刻弹力最大，小球应该处于最低点，故a错误；b、把小球举高到绳子的悬点o处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，故b正确；c、t2时刻处于最低点，小球动能最小，故c错误；d、t2与t5时刻小球的速度都为零，故d错误。故选b。【考点】牛顿第二定律；5如图所示，理想变压器的a、b端加上正弦交流电压（电压有效值保持不变），副线圈cd端所接灯泡l恰好正常发光。此时滑线变阻器的滑片p位于图示位置。现将滑片下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是a灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小b灯不能正常发光，原线圈输入功率变大c灯不能正常发光，原线圈输入电压变大d灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变【答案】a解析：滑片下移，阻值增大；a、等两端的电压不变，灯将正常发光；电路电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流也减小，故a正确；b、灯正常发光，由知功率减小，故b错误；c、灯正常发光，原线圈电压由ab决定，所以原线圈输入电压不变，故c错误；d、由知功率减小，故d错误。故选a。【考点】变压器的构造和原理6如图所示为一自耦变压器，保持电阻r和输入电压不变，以下说法正确的是（）a滑键p向b方向移动，滑键q不动，电流表示数减小 b滑键p不动，滑键 q上移，电流表示数不变c滑键p向b方向移动、滑键q不动，电压表示数减小d滑键p不动，滑键q上移，电压表示数增大【答案】ac解析：a、当q不动时，滑动变阻器的阻值不变，当p向上移动时，自耦变压器的输出的电压减少，副线圈的电流减小，所以电流表示数减小，a正确；b、滑键p不动，输出电压不变，滑键 q上移，电阻变化，电流表示数变化，所以b错误；c、滑键p向b方向移动，输出电压减小，滑键q不动，电阻不变，电压表示数减小，所以c正确；d、当p不动时，自耦变压器的输出的电压不变，电压表测的是输出电压，示数不变，所以d错误。故选ac。【考点】变压器工作原理7装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如题图所示，将管竖直向下压下少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是（ ）【答案】c解析：将管竖直向下压下少许，则试管的初始位移为负向最大值，则c正确。故选c。【考点】简谐运动8.在时刻，质点a开始做简谐运动，其振动图象如图所示。b是在波动的传播方向上与a相距12m的一个质点，已知波的传播速度为2m/s，则以下说法正确的是：a. 由图可知，a的振动周期为4s，在t=6s时,质点a刚运动到b点。b. 在时，质点b偏离平衡位置的位移是10cm。c. 在t=8s时，质点b经过平衡位置且向负方向运动。d. 在t=5.5s时，质点a和b对平衡位置的位移大小相等，方向相反。【答案】c解析：由图像可知周期为4s，由得，波长；则ab之间为个波长；a、ab之间为个波长，波由a传播到b用时，但是质点不随波的传播而移动，故a错误；b、在时，波已经传播到b点了3s，即b点已经振动了个周期，所以应该处于波谷位置，其位移为10cm，故b错误；c、在t=8s时，波已经传播到b点了2s，即b点已经振动了个周期，所以应该处于平衡位置并且向负方向运动，故c正确；d、在t=5.5s时，波还没传播到b点，即b点还没有位移，而a点位移不为零，故d错误。故选c。【考点】简谐运动的振动图像9.如图所示，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，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s，经过一段时间后，p、q两点开始振动，已知距离sp=1.2m、sq=2.6m.若以q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述s、p、q三点振动情况的是（ ）a.甲为q点的振动图象 b.乙为振源s点的振动图象c.丙为p点的振动图象 d.丁为p点的振动图象【答案】ad解析：由得，当波传到q点时，s已经振动时间为，此时s在波峰；根据波形，p点在波谷；a、甲图t=0时刻，q的起振方向竖直向上，甲为q点的振动图象，故a正确；b、乙图t=0时刻，质点在平衡位置向下，与波源s的情况不同，故b错误；c、丙图t=0时刻，质点在最大正向位移处，与p点的振动情况不符，故c错误；d、丙图t=0时刻，质点在最大负向位移处，与p点的振动情况相符，故d正确。故选ad。【考点】横波的图像；简谐运动的振动图像10.两列频率和振幅都相同的水波发生干涉的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，m点是实线相交的一点，n点是虚线相交的一点，则下列说法正确的是a. m点的振动始终加强 b. n点的振动始终减弱c该时刻两列波平衡位置处相遇的点一定是振动减弱点d该时刻两列波平衡位置处相遇的点位移一直是零【答案】a解析：a、m点是实线相交的一点，所以是加强点，而且是始终加强，故a正确；b、n点的振动始终加强，故b错误；c、平衡位置相遇的点也可能是加强点（例如图中红色点的位置，就是此时刻平衡位置的加强点），故c错误；d、该时刻平衡位置相遇的点，下一时刻就会发生变化，平衡位置相遇的波形会向外移动，所以该位置下一时刻的位移就不是零，故d错误。故选a。【考点】波的叠加；波的干涉图样11图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知a位置的质点比c位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于 （ ）aaxb bb x c ccxd dd x e【答案】a解析：由图2知，t=0时刻质点处于平衡位置上方，且向下振动；由题，a位置的质点比c位置的晚0.5s起振，则知该波的周期为t=1s，波的传播方向为向左，则，作出1.25s前的波形图象，即t=0时刻的波形图象，则位于平衡位置上方且振动方向向上的质点位于区间为ab间，即有axb。故选a。【考点】横波的图象；简谐运动的振动图象12一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如下图所示下列描述该波的图象可能正确的是【答案】abd解析：若波从a传到b，由则有（n+）=9m，n=0，1，2，得若波从b传到a，由则有（n+14）=9m，n=0，1，2，得代入自然数可知，=4m、12m。故选abd。【考点】横波的波动图像和振动图像13如图所示，理想变压器线圈匝数比n1n221，分别接有相同的两只灯泡a和b，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为u，则b灯两端电压为( )a0.5u b2uc0.2u d0.4u【答案】d解析：设灯的电阻为r，b灯两端的电压为u，则副线圈中的电流为，由电流比等于匝数的反比可知原线圈中的电流为，则a灯两端的电压为，原线圈两端的电压为，则有，得。故选d。【考点】变压器原理14如图所示，一个理想变压器，原、副线圈匝数之比为n1:n2=10:1，在原线圈ab两端加上电压为u = 311sin100tv的正弦交流电，当原线圈中电流瞬时值为零时，副线圈c、d两端电压的瞬时值为a22v b220v c31.1v d0【答案】c解析：电流为零时，电动势最大，所以当原线圈中电流瞬时值为零时，原线圈电压的瞬时值为311v，而匝数之比为10：1，所以副线圈电压的瞬时值为31.1v，故c正确。故选c。【考点】变压器原理与构造20132014学年度上学期五调考试高二年级物理试卷第卷注意事项：1.答卷前考生务必将姓名、班级、考号、座位号填在答卷纸密封线相应的位置2. 大题请用蓝色或黑色的中性笔作答，要有必要的文字说明和方程二填空实验（每空2分，共计10分）15我校物理兴趣小组的同学，打算用单摆测定当地重力加速度。（1）甲同学用刻度尺测得摆长为，测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为1min，该单摆摆动n=50次时，长短针的位置如图所示，所用时间为t=_s。（2）用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=_（不必代入具体数据）。（3）若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和振动周期t，作出t 2图象，就可以求出当地重力加速度.理论上t 2 图象是一条过坐标原点的直线，该同学根据实验数据作出的图象如右图所示.造成图象不过坐标原点的原因最有可能是_ _。由图象求出的重力加速度g_m/s2（取2=9.87）。（4）另一同学在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有适合的摆球，他找到了一块大小为5cm左右，外形不规则的大理石块代替摆球。他设计的实验步骤是：a将石块用细线系好，结点为，将细线的上端固定于点b将石块拉开，使摆角小于10，然后由静止释放c从石块摆到平衡位置开始计时，测出30次全振动的总时间，由得出周期d改变间细线的长度，再做几次实验，记下相应的e求出多次实验中测得的l和t的平均值代入公式，求出重力加速度你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是_(填序号)。【答案】（1）100.2s （2）42ln2/t2 （3）测单摆摆长时漏掉了摆球的半径 9.87 （4）ce 解析：（2）由得（3）图像的摆长测量偏小，最大的可能就是忘记加摆球的半径；由得，可知斜率表示，即，代入数据可得g9.87m/s2；（4）c步骤测出30次全振动的总时间，则得出周期；e步骤应把每次的l和t代入，求出的g再求平均值；或者用图像法求出g。【考点】用单摆测定当地重力加速度三。计算题16（9分）如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积s=0.10m2，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在b=0.10t的匀强磁场中，以恒定的角速度=100 rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，发电机线圈两端与r =100的电阻构成闭合回路。求：(1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；(2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角的过程中通过电阻r横截面的电荷量；(3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻r产生的焦耳热。【答案】 解析：（1）线圈中感应电动势的最大值 (2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角所用时间为t，线圈中的平均感应电动势通过电阻r的平均电流在t时间内通过电阻横截面的电荷量(3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值 经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热解得【考点】法拉第电磁感应定律；交变电流的最大值、有效值；电流17（10分）图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如右图所示。若只在ce间接一只rce=400 的电阻，或只在de间接一只rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80w。(1)求只在ce间接400的电阻时，原线圈中的电流i1；(2)求ce和de 间线圈的匝数比。【答案】 解析：（1）由题知故原线圈的输入电压瞬时值原线圈输入电压的有效值故理想变压器输入功率等于副线圈的输出功率即根据，可得原线圈中的电流解得（2）设ab间匝数为，有、所以由题意知可得，解得代入数据得【考点】变压器的构造和原理；交流电的峰值、有效值18（13分）有一台内阻为1欧的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻r=4欧，全校共22个班，每班有“220v,40w”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：（1） 发电机输出功率多大？（2） 发电机电动势多大？（3） 输电效率是多少？(结果保留2位有效数字)【答案】 解析：（1）对所有灯泡：得对降压变压器，据电流比公式有 据电压比公式：由串联分压关系有：对升压变压器，据电流比公式据电压比公式：得 据总能量守恒有：（2）由闭合电路欧姆定律：发电机电动势： （3）输电效率为：【考点】变压器原理；能量守恒；电功率19（12分）一列正弦横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab6m的两质点，to时，b点正好振动到最高点，而a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25hz。 (1)若波由a向b传，试求出该波的波速？(2)若波由b向a传，试求出该波的最大波速？【答案】 (n0，1，2，3，) (1)若波由a向b传播，a和b两质点之间距离满足 m (n0，1，2，3，)传播的波速 （2分） (n0，1，2，3，)(2)若波b向a传播，a和b两质点之间距离应满足此时， m，向左传播的波速(n0，1，2，3，)。当n=0时 波速最大， 【考点】波速、波长和频率的关系高二五调物理答案1.b 2.b 3.bc 4.b 5.a 6.ac 7.c 8.c 9.ad 10.a 11.a 12.abd 13.d 14.c 15. （1）100.2s (2分) （2）42ln2/t2 (2分)（3）测单摆摆长时漏掉了摆球的半径（2分） 9.87（2分）（4）ce（2分）16.（9分） （1）线圈中感应电动势的最大值 em=nbs=3.1102 v 3分(说明：314v，100也同样得分）(2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角所用时间为t，线圈中的平均感应电动势n1分通过电阻r的平均电流 1分在t时间内通过电阻横截面的电荷量q=1.010-2c 1分(3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值1分经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热q热1分解得q热=4.9103j17（10分）.解：(1)由图可知，原线圈两端电压满足uab=400sin(200t)v 1分由题意尽在ac间接入电阻时pab=pce=uabi1 2分 得原线圈中电流为 i1=804002=25a2分（2）尽在ce接电阻时2分pce=uce2rc