山西省晋中市祁县第二中学校2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）

祁县第二中学2018—2019学年度第二学期期中试题高二物理第I卷（选择题）一、单项选择题。每小题四个选项中只有一个选项是正确的。每小题3分，共36分。1.欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率，下面措施中不能采用的是（）A.增大转速B.增大磁感应强度C.增加线圈匝数D.增大线圈的包围面积【答案】A【解析】设线圈匝数为N，磁感应强度为B，线圈围成的面积为S，角速度为ω，转速为n（转/秒），由Em＝NBSω＝NBS·2πn，频率f＝＝n，可知B、C、D项只改变Em的大小，没有改变频率，而A项改变了频率，故选A。2.变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原、副线圈中（）A.电流频率之比为2∶1B.输入和输出功率之比为2∶1C.电流之比为2∶1D.输入端和输出端电压之比为2∶1【答案】D【解析】【详解】变压器不会改变电流的频率，所以原、副线圈中电流频率比为1：1，A错误；变压器的原线圈和副线圈的功率是相同的，所以原、副线圈中功率比为1：1，B错误；电流与匝数成反比，变压器原线圈为1400匝，副线圈为700匝，所以电流之比为1：2，C错误；电压与匝数成正比，变压器原线圈为1400匝，副线圈为700匝，所以电压之比为2：1，D正确。3.分别用220V和1100V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同。若要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的截面积之比是（）A.25∶1B.5∶1C.1∶5D.1∶25【答案】A【解析】试题分析：设导线的电阻率为ρ，导线的横截面积为S，导线总电阻为R，送电距离为L，输电电压为U，输电线中电流为I，输送功率为P，则由UIP得，UPI,输电损失的电功率为2PIR，2LRS,联立可得：222•PLPUS由题，P、L、ρ、△P相等，则有22221221:1100:22025:1SSUU：故选A，考点：考查了电功电功率的求解点评：根据电阻定律和功率公式，推导出输电损失的电功率与导线的横截面积的关系，再求解导线的横截面积之比．4.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若只将交变电压的频率改为60Hz，则（）A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变，b变亮，c变暗D.a亮度不变，b变暗，c变亮【答案】D【解析】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的容抗减小，c灯变亮。而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变。故选D。点睛：本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通高频、阻低频，根据电容器充放电的特性理解．5.做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()A.B.C.D.【答案】B【解析】试题分析：物体做简谐运动时，加速度和位移的关系为a=﹣x，由公式可得出其对应的图象．解：物体做简谐运动时，加速度和位移的关系为a=﹣x，加速度大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，根据数学知识可知图象B正确；故选：B．【点评】本题关键掌握简谐运动的特征：a=﹣x，再由公式得出图象，这也是我们应掌握的一种能力．6.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的（）A.左方，向右运动B.左方，向左运动C.右方，向右运动D.右方，向左运动【答案】D【解析】试题分析：由振动图象可直接读出单摆的位移，根据位移图线的切线斜率等于速度可判断速度的方向．从t=0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，由图知在t=1.5s时刻，且此时单摆乙的位移为正，方向向右，即在平衡位置的右方．根据图象的斜率等于速度，可知在t=1.5s时刻，单摆乙的速度为负，方向向左，故D正确．7.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的振幅/cm10.216.827.1228.116.58.3A.f固=60HzB.60Hzf固70HzC.50Hzf固70HzD.以上三个答案都不对【答案】C【解析】【详解】固有频率等于驱动力的频率时，振幅最大，固有频率越接近驱动力频率，振幅越大；表格中当驱动力频率为60Hz时，振幅最大，说明固有频率在50Hz-70Hz之间，C正确。8.有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是A.x=8×10－3sin(4)2tmB.x=8×10－3sin(4)2tmC.x=8×10－1sin3()2tmD.x=8×10－1sin()42tm【答案】A【解析】【详解】由题，t=0时刻具有负方向的最大加速度，根据kxam知，振子的初始位移是正向最大，则位移表达式x=Asin(ωt+φ0)中，02；圆频率22rad/s=4rad/s0.5T，则位移表达式为0sin0.8sin4cm0.008sin4m22xAttt;故选A.9.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A.质点振动频率是4HzB.在10s内质点经过的路程是20cmC.第4s末质点的速度为零D.t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等，方向相同【答案】B【解析】试题分析：由图读出质点振动的周期T=4s，则频率110.254fHzT．故A错误．质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s内质点经过的路程是2.5410220SAcmcm．故B正确．在第4s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大．故C错误．由图知在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D错误．考点：简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率．10.做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的12，则单摆振动的()A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变，振幅改变D.频率改变，振幅不变【答案】C【解析】由单摆的周期公式2πLTg可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的机械能能大小的物理量，由2k12Emv可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但摆球质量改变，摆球运动时重力势能变化，因此摆球的机械能改变，从而导致振幅改变，故B正确，ACD错误；故选B。11.如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()A.f1=2f2，v1=v2B.f1=f2，v1=0.5v2C.f1=f2，v1=2v2D.f1=0.5f2，v1=v2【答案】C【解析】【详解】波的频率由波源决定，所以12ff；向正方向传播的波一个周期内波形传播的距离是23L，向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是123L，两列波的周期相同，根据fv，则有：1212::2:1vv，即122vv，C正确。12.一列简谐横波以1m/s的速率沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x=3m，如图甲所示。若t=0时，质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示。则B点的振动图象为下面四个图中的()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由A振动图象得到T=4s，则波长4vTm，A点开始振动方向向上。而AB间距离3xm=34，波从A传到B时间为34T=3s，即B在A振动3s后开始振动，B点的起振动方向与A点相同，均向上，由上分析可知B正确。二、多项选择题。每小题四个选项中至少有两个选项是正确的。完全选对得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得零共16分.13.如图所示，理想变压器原线圈接在电压恒定不变的交变电源上，副线圈接有两个灯泡L1、L2和一个电阻R。开始时，开关S是断开的。现将S闭合，则（）A.副线圈两端的输出电压减小B.L1变暗C.原线圈的输入电流增大D.交变电源的输出功率将增大【答案】BCD【解析】理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以A错误；当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，所以B正确；由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以CD正确；故选BCD．14.关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A.在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B.在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C.在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D.在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小【答案】AD【解析】【详解】回复力与位移方向总是相反，在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反，A正确，B错误；做简谐运动的弹簧振子，靠近平衡位置时，回复力减小，而速度增大，动能增大，离开平衡位置时，回复力增大，速度减小，动能减小，C错误；某一段时间内，它的势能减小，向平衡位置靠近，加速度减小，D正确。15.如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则()A.甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cmB.甲、乙两个振子的相位差总为πC.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D.第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大【答案】AD【解析】（1）根据振动图像，甲振子的振幅为2cm、乙振子的振幅1cm，A正确。（2）由于两个振子的周期和频率不同，其相位差亦会变化，B错。（3）前2秒内，甲在平衡位置的上方，加速度指向平衡位置，方向向下，为负；而乙在平衡位置的下方，加速度指向平衡位置，方向向上，为正，C错。（4）第2秒末甲处于平衡位置，速度最大加速度最小，乙处于波谷，速度最小加速度最大，D对。16.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则()A.波的周期为1sB.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处的质点在t=14s时速度为0D.x=0处的质点在t=14s时速度值最大【答案】AB【解析】【详解】由波的图象可知半个波长是2m，波长4m，周期是414Tvs，A正确；根据上下坡法，由波向x轴正方向传播，可知x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动，B正确；x=0的质点的位移是振幅的一半，则14ts时，x=0的质点既没有在平衡位置也不在最大位移处，速度不是最大，也不是零，CD错误。第II卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共8分.将正确答案填在答题卷中对应的横线上。）17.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果某同学测得的g值偏大，可能的原因是__________。（填字母代号）A．计算摆长时没有计入摆球的半径B．开始计时时，秒表过迟按下C．停止计时时，秒表过迟按下D．实验中误将39次全振动数为40次【答案】BD【解析】【详解】根据单摆的周期表达式有：2LTg，解得：224πLgT。计算摆长时没有计入摆球的半径，摆长测量值偏小，故加速度测量值偏小，A错误；开始计时时，秒表过迟按下，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，B正确；停止计时时，秒表过迟按下，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，C错误；试验中误将39次全振动数为40次，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，D正确。18.有两个同学利