浙江省金华一中高二物理下学期期中试题（含解析）(2).doc

浙江省金华一中2013-2014学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、 单项选择题（每题3分，共15分）1下列说法中正确的是()a回复力就是振动物体受到的合外力b振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功,离开平衡位置的过程，回复力做负功c有机械振动必有机械波sd波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同【答案】b【解析】 a、回复力是物体合外力在振动方向上的分量，不一定是合力，例如单摆的运动，故a错误；b、振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功，加速运动；离开平衡位置的过程，回复力做负功，减速运动；故b正确；c、产生机械波的条件是：波源和介质，故c错误；d、c、机械波的形成条件是有机械振动和介质，故有有机械振动不一定有机械波，有c错误；d、横波中，波源振动时的运动速度和波的传播速度始终垂直，波源振动的速度会发生变化，波的传播速度在同一介质中保持不变，故d错误故选b。【考点】简谐运动的回复力和能量；机械振动和机械波2一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过a、b两点，历时1s，质点通过b点后再经过1s又第2次通过b点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为()a3s，6cm b4s，6cm c4s，9cm d2s，8cm【答案】b【解析】简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过a、b两点，则可判定这两点关于平衡位置o点对称，所以质点由a到o时间与由o到b的时间相等；那么平衡位置o到b点的时间，因过b点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过b点，则有从b点到最大位置的时间，因此，质点振动的周期是质点总路程的一半，即为振幅所以振幅。故选b。【考点】简谐运动的振幅、周期和频率3如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知()ab侧波是衍射波ba侧波速与b侧波速相等c增大水波波源的频率，衍射现象将更明显d增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显【答案】b【解析】a、小孔是衍射波的波源，故a错误；b、在同一种介质中，波速相等，故b正确；c、根据，增大水波波源的频率，则波长减小，衍射现象将不明显，故c错误；d、波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距，故d错误。故选b。【考点】波的干涉和衍射现象4如图所示，矩形线框abcd与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列方法中不可行的是()a将线框abcd平行于纸面向左平移 b以中心线oo为轴转动c以ab边为轴转动60 d以cd边为轴转动60【答案】d【解析】a、将线框abcd平行于纸面向左平移，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故a正确；b、以中心线oo为轴，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故b正确；c、以ab边为轴转动60，穿过线圈的磁通量从减小到零，有感应电流产生，故c正确；d、以cd边为轴转动60，穿过线圈的磁通量，保持不变，没有感应电流产生，故d错误。故选d。【考点】感应电流的产生条件5如图所示有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为b0.5 t，两边界间距s0.1 m，一边长l0.2 m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为r0.4 ，现使线框以v2 m/s的速度从位置匀速运动到位置，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差uab随时间t变化的图线是()【答案】a【解析】t在0-510-2s内，ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，由楞次定律判断知感应电流方向沿顺时针方向，则a的电势高于b的电势，uab为正；则ab两端电势差；t在510-2s-1010-2s内，cd边进入磁场后，cd边和ab都切割磁感线，都产生感应电动势，线框中感应电流为零，由右手定则判断可知，a的电势高于b的电势，uab为正，所以t在1010-2s-1510-2s内，ab边穿出磁场后，只有cd边切割磁感线，由右手定则知，a点的电势高于b的电势，uab为正；，故整个过程中线框a、b两点的电势差uab随时间t变化的图线如图a所示，故a正确；故选a。【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律二、不定项选择题（每题4分，共28分）6如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，曲轴不动时让其上下振动，振动周期为t1。现使把手以周期t2匀速转动，t2t1，当其运动达到稳定后，则() a弹簧振子的振动周期为t1b弹簧振子的振动周期为t2c要使弹簧振子的振幅增大，可以减小把手的转速d要使弹簧振子的振幅增大，可以增大把手的转速【答案】bd【解析】ab、把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，即为t2，故a错误，b正确；cd、由题可知，弹簧振子的固有周期为t1，受迫振动的周期为t2，而且t2t1，要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大，周期减小，与固有周期接近时或相等时，振幅可增大，故c错误d正确。故选bd。【考点】受迫振动；共振现象7用一根横截面积为s、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化率k(k0)。则()a圆环中产生逆时针方向的感应电流 b圆环具有扩张的趋势c圆环中感应电流的大小为 d圆环具有收缩的趋势【答案】b【解析】a、磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率（k0），说明b减少，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律判断可知：圆环中产生的感应电流方向沿顺时针方向，故a错误；bd、穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，圆环为了阻碍磁通量的减少，圆环应有扩展的趋势，故b正确d错误；c、由法拉第电磁感应定律得，圆环的电阻，则感应电流大小为，故c错误。故选b。【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；楞次定律8如图所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可以忽略，下列说法中正确的是()a合上开关s接通电路时，a1和a2始终一样亮b合上开关s接通电路时，a2先亮，a1后亮,最后一样亮c断开开关s时，a2立即熄灭，a1过一会儿才熄灭d断开开关s时,a1和a2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同【答案】b【解析】ab、合上开关k接通电路，a2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过a1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故a错误b正确；cd、断开开关k切断电路时，通过a2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过a1的电流会慢慢变小，并且通过a2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过a2的灯的电流方向与原来的方向相反，故cd错误。故选b。【考点】自感现象和自感系数9两列简谐波沿x轴传播，传播速度的大 小相等，其中一列沿x轴正方向传播，图中实线所示。一列波沿x负方向传播，图中虚线所示。这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，振幅为5cm，则()a图中 x=2m处的质点，振动加强bx轴上两波叠加的区域内，相邻的振动最强的点相距4mc图中x=4m处的质点在一个周期内走过的路程为20cmd图示时刻，x=0.5m处的质点处于平衡位置向y轴正方向振动【答案】b【解析】由题意可知，这两列波的频率相同，在同种均匀介质中相遇会发生干涉现象；a、由图可知，图中x=2m处的质点，是波峰与波谷相遇，是振动减弱点，故a错误；b、据干涉时振动加强区域应满足的条件为：x=n（n=0，1，2），可知处于4和8位置的质点振动加强振幅最大，所以x轴上两波叠加的区域内，相邻的振动最强的点相距4m，故b正确；c、图中x=4m处的质点始终是振动加强点，在一个周期内走过的路程为：s=42a=40cm，故c错误；d、图示时刻，x=0.5m处的质点，在沿x轴正方向传播的波上沿y轴负方向振动，在沿x负方向传播的波上也沿y轴负方向振动，所以质点处于平衡位置向y轴负方向振动，故d错误。故选b。【考点】横波的图象；简谐运动的振幅、周期和频率；波长、频率和波速的关系10如图，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第一次到达最高点，则在4s5s这段时间内()a质点c的加速度逐渐增大 b质点a的速度逐渐增大c质点d向下运动 d质点f保持静止【答案】acd【解析】 由题意得知，该波的周期为t=4s，则波长=vt=14m=4m，各振动起振的方向向上；a、ac间距离等于半个波长，则波由a传到c的时间为2s，c起振方向向上，t=4s时，c点已经运动了半个周期；则在4秒t5秒这段时间内，从平衡位置向下运动，加速度逐渐增大，故a正确；b、由于周期为4s，所以在4秒t5秒这段时间内，质点a从平衡位置向上运动，速度逐渐减小，故b错误；c、ad间距离等于波长，则波由a传到d的时间为3s，d起振方向向上，则在4秒t5秒这段时间内，d点从波峰向平衡位置运动，即向下运动，故c正确；d、af间距离等于1.25个波长，波传到f点需要5s时间，所以在4秒t5秒这段时间内，f还没有振动，故d正确。故选acd。【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象11现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及开关如下图连接.在开关闭合、线圈a放在线 圈b中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑 动端p向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可 以判断()a线圈a向上移动或滑动变阻器的滑动端p向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转b线圈a中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转c滑动变阻器的滑动端p匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 d因为线圈a、线圈b的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向【答案】b【解析】当p向左加速滑动时，线圈a中的电流应越来越小，则其磁场减小，此时线圈b中产生了电流使指针向右偏转；故可知当b中的磁通量减小时，电流表指向右偏；a、a向上移动时b中磁通量减小，指针向右偏转，而滑动变阻器滑动端p向右加速滑动时，b中磁通量增大，故指针应向左偏转，故a错误；b、当铁芯拔出或断开开关时，a中磁场减小，故b中磁通量减小，指针向右偏，故b正确；c、滑片匀速运动时，a中也会产生变化的磁场，故b中同样会产生感应电流，故指针不会静止，故c错误；d、由以上分析可知，故d错误。故选b。【考点】楞次定律12如图（a）所示在光滑水平面上用恒力f拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0，此时线框中感应电动势1v，在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图（b）所示，那么()at=0时，线框右侧的边两端mn间电压为0.25vb恒力f的大小为0.5nc线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2m/sd线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s【答案】bc【解析】at=0时，线框右侧边mn的两端电压为外电压，总的感应电动势为：e=1v，外电压，故a错误；b、由图乙所示可知，在1-3s内，线框做匀加速运动，没有感应电流，线框不受安培力，则有f=ma，由速度-时间图象的斜率表示加速度，加速度，由牛顿第二定律得：f=ma=10.5=0.5n，故b正确；cd、由乙所示图象可知，在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同，则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同，则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=2s时刻的速度相等，即为2m/s，故c正确d错误。故选bc。【考点】闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化；法拉第电磁感应定律三、填空题（每空2分，共12分）13如图表示产生机械波的波源p做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向 (填“a”、“b”、“c”或“d”)点移动；观察者在图中a点接收波的频率将 （填 “大于”“等于”或“小于”）f0。【答案】b 小于【解析】根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向b点移动；当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，因此观察者在图中a点接收波的频率将小于发出的频率，即f0。【考点】多普勒效应14一列在x轴上传播的简谐波，在x1=10cm 和x2=110cm处的两个质点的振动图像如图所示，则波源的振动周期为 s这列简谐波的最大波长为 m。【答案】4、 4【解析】从x-t图象得到质点振动的周期为4s，故波源的周期也为4s；在t=0时刻，x1=10cm的质点在最大位移处，x2=110cm在平衡位置并且向上运动，两个平衡位置之间的距离为，故：，当n取0时，波长最大，为4m。【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率；波长、频率和波速的关系15如图所示，和是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab 和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知是 极，a点电势 （填“大于”或“小于”）b点电势。【答案】s、 大于【解析】由左手定则可知，cd棒中电流方向是：由d指向c；ab棒所处位置磁场方向：竖直向上；则是s极，是n极；ab棒中电流由b指向a，则a点电势高，b点电势低，即ab。【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律四、实验题（2+2+2+4共10 分）16单摆测定重力加速度的实验中： (1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d= mm.(2)悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙所示，l0= cm(3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力f随时间t变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丁所示的f-t图象。那么：重力加速度的表达式g= (用题目中的物理量d、l0、t0表示).设摆球在最低点时ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用t表示，那么测得此单摆摆动时的机械能e的表达式是 .a b c d【答案】（1）11.70 （2）100.25 （3） bd【解析】（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数是11mm，游标尺示数是140.05=0.70mm，金属球的直径为11mm+0.70mm=11.70mm；（2）刻度尺的分度值是1mm，读数时要往后估读一位，则l0=100.25mm；（3）在单摆摆动的过程中，每一个周期中有两次最大值；由f-t图象，单摆周期，根据整理得：；单摆在最低点时，根据周期公式摆长，联立三个式子，得：；单摆在最高点时，如图，有，其中、得；故选bd。【考点】用单摆测定重力加速度五、计算题（共4题，共35分）17（5分）如图所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力f的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动。一个装有水平振针的振动频率为5hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得oa=1cm，ob=4cm，oc=9cm。求外力f的大小。（g=10m/s2）【答案】【解析】在力f作用下，玻璃板向上作匀加速运动，图示oc间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线oc代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而oa、ab、bc间对应的时间均为0.5个周期，即：由得设板竖直向上的加速度为a，则有：解得：由牛顿第二定律得：解得：。【考点】简谐运动的振动图象18（8分）如图为一简谐波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x=0.32 m，从此时刻开始计时：(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图，求波速。(2)若p点经过0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速。(3)若p点经0.4 s到达平衡位置，求波速。【答案】(1) (2) (3)（n=0，1，2，3，）【解析】（1）依题意，周期t=0.4s，波速；（2）波沿x轴正方向传播，当x=0.32m的振动传到p点，p点恰好第一次达到正向最大位移；波传播的距离波速；（3）波沿x轴正方向传播，若p点恰好第一次到达平衡位置则x=0.32m，由周期性，可知波传播的可能距离（n=0，1，2，3，）可能波速（n=0，1，2，3，）。【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象19（10分）如图所示，倾角q30、宽为l1m的足够长的u形光 滑金属框固定在磁感应强度b1t、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行于导轨的牵引力f，牵引一根质量为m0.2 kg，电阻r1 w的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动。（金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）问：(1)若牵引力是恒力，大小f=9 n，则金属棒达到的稳定速度v1多大？(2)若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电量为q=0.48c，金属棒发热为q=1.12j，则撤力时棒的速度v2多大？【答案】 【解析】（1）棒速度稳定时，沿导轨方向上外力平衡，有：又，得：解得：代入数据可解得：；（2）电量，所以代入数据，可解得所以根据能量关系代入数据，可解得。【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化20（12分）如图所示，在倾角为口的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为b的匀强磁场，区域磁场方向垂直斜面向下，区域磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为l，一个质量为m，电阻为r，边长也为l的正方形线框，由静止开始下滑，沿斜面滑行一段距离后ab边刚越过ee进入磁场区域时，恰好做匀速直线运动，若当ab边到达gg与ff的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动。求:(1)当ab边到达gg与ff的中间位置时做匀速直线运动的速度v.(2)当ab边刚越过ff进入磁场区域时，线框的加速度a.(3)线框从ab边开始进入磁场至ab边到达gg与ff的中间位