四川省阆中中学校2015-2016学年高二物理下学期第一次段考试题

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- 1 - 阆中中学校2016年春高2014级第一学段教学质量检测 物理试题 一、不定项选择题(共8小题,每小题6分,共48分) 1.如图所示是一交变电流的i﹣t图象,则该交流电电流的有效值为( ) A.4A B.A C.A D.A 2.如图所示的电路中,A、B、C三灯亮度相同,电源为220V,50Hz的交流电源,以下 叙述中正确的是( ) A.改接220V、100Hz的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯不变 B.改接220V,100Hz的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮 C.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变 D.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗 3.有一理想变压器如图所示,原副线圈的匝数比为n,原线圈接正弦交 流电,副线圈输出端接有一个交流电压表、一个交流电流表和一个电 动机,电动机线圈电阻为R,当原线圈接通电源后,电流表读数为I,电压表示数为 U,电动机带动一重物匀速上升.下列判断正确的是( ) A.电动机两端电压为U B.变压器的输出功率为nIU C.电动机的输出功率为IU﹣I2R D.电动机消耗的功率为 4.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线 垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象 如图乙中曲线a、b所示,则( ) A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线a、b对应的线圈角速度之比为3:2 C.曲线a表示的交变电动势频率为50Hz D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 5.如图所示,是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象,根据图象以下说法正确的是 - 2 -

( ) A.0至t1时间内,质点向着远离平衡位置方向运动, 速率越来越大 B.t1至t2时间内,质点的加速度方向与运动方向相反 C.t2至t3时间内,质点向着靠近平衡位置方向运动, 速率越来越小 D.t3至t4时间内,质点的加速度方向与运动方向相同 6. 蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏捷地感觉 到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动.当丝网的振动频率为f=200 Hz左右时, 丝网振动的振幅最大,最大振幅为0.5 cm.已知该丝网共振时,蜘蛛能立即捕捉到 丝网上的昆虫.则对于落在丝网上的昆虫 ( ). A.当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时,蜘蛛能立即捕捉到它 B.当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时,蜘蛛能立即捕捉到它 C.当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时,蜘蛛能立即捕捉到它 D.当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时,该丝网的振幅等于5 cm 7. 一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是 A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小 B.t2时刻摆球速度最大,振动方向沿x正方向 C.t3时刻摆球速度为零,加速度最大,方向沿x负方向 D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大 8. 如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( ) A.甲、乙两摆的振幅之比为2:1 B.t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动 能为零 C.甲、乙两摆的摆长之比为4:1 D.甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

二、实验题(共17分) 9.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素. - 3 -

(1) 他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁 架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是________(填字母代号). A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2) 他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度 尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990 m,再用游 标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为________mm,单摆摆 长为________m.

10.下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据: 摆长l(m) 0.5 0.6 0.8 1.1 周期T2(s2) 2.0 2.4 3.2 4.4 (1)利用上述数据,在图中的坐标系中描绘出l-T2图象. (2)利用图象,取T2=4.2 s2时,l=________ m.重力加速度g

=________ m/s2.

三、计算题(共45分) 11. 发电机输出功率为P100 kW,输出电压是

1U=250 V,用户需要的电压是4U220 V,

输电线电阻为R10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求在 输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. - 4 -

12.如图所示,质量为m的木块放在弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动.当 振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍,则物体 对弹簧的最小弹力是多大?要使物体在振动中不离开弹簧,振幅 不能超过多大?

13.两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨底端接有电阻R=8Ω,导轨 自身电阻忽略不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg, 电阻r=2Ω的金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑.如图所示,设导轨足够长,导轨 宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑h=3m时,速 度恰好达到最大速度2m/s,求此过程中电阻R上产生的热量?(g取10m/s2) - 5 -

1.B 【解析】 试题分析:根据有效值的定义求解.取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若产生的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值. 解:设交流电电流的有效值为I,周期为T,电阻为R. 则I2RT=(×4)2+42•R•T 解得 I=A 故选B 【点评】求交流电的有效值,往往根据电流的热效应,由有效值的定义求解.中等难度. 2.AC 【解析】 试题分析:三个支路电压相同,当交流电频率变化时,会影响电感的感抗和电容的容抗,从而影响流过各个支路的电流. 解:AB、三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过A灯泡所在支路的电流变大,流过灯泡B所在支路的电流变小,流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变亮,灯泡B变暗,灯泡C亮度不变;故A正确,B错误. CD、改接220 V的直流电源时,电容器隔直流,电感线圈通低频,所以A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变,故C正确,D错误; 故选:AC. 【点评】解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关.记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析. 3.C 【解析】 试题分析:电压表测量电动机两端的电压,电流表测量通过电动机的电流,根据P=UI求出电动机消耗的功率,根据求解电动机的发热功率.

解:A、电压表测量的就是电动机的电压,即电动机两端电压为U,故A错误; B、变压器的输出功率P=UI,故B错误; C、电动机的输出功率P出=P﹣P热=IU﹣I2R,故C正确; - 6 -

D、电动机消耗的功率P=UI,故D错误. 故选:C 【点评】电动机是非纯电阻电路,消耗的电能没有全部用于发热,有一部分转化为机械能,难度适中. 4.B 【解析】 试题分析:根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等. 解:A、在t=0时刻,电动势都是0,线圈一定处在中性面上;故A错误; B、由图可知,a的周期为4×10﹣2s;b的周期为6×10﹣2s,则由n=可知,转速与周期成反比,故转速之比为:3:2;故B正确; C、曲线a的交变电流的频率f=Hz;故C错误;

D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3:2,曲线a表示的交变电动势最大值是15V,根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V,

则有效值为U=V;故D错误; 故选:B. 【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量. 5.D 【解析】 试题分析:由图知,0至t1时间内,回复力变大,位移增加,故物体远离平衡位置,速度减小,所以选项A错误;t1至t2时间内,回复力减小,故位移减小,物体向平衡位置加速运动,加速度与运动方向相同,所以选项B错误;t2至t3时间内,回复力增大,所以位移增加,物体远离平衡位置,速度减小,所以选项C错误;t3至t4时间内,回复力减小,所以位移减小,物体向平衡位置做加速运动,加速度与运动方向相同,所以选项D正确; 考点:简谐运动的振动图像 6.A 【解析】对于落在丝网上的昆虫,当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时,或周期为0.005 s- 7 -

左右时,丝网发生共振,蜘蛛能立即捕捉到它,选项A正确,B错误.对于落在丝网上的昆虫,当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时,丝网不能发生共振,蜘蛛不能立即捕捉到它,选项C错误.对于落在丝网上的昆虫,当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时,丝网不发生共振,该丝网的振幅一定小于0.5 cm,选项D错误. 7.D 【解析】本题考查的是单摆的相关问题,根据振动图像,t1时刻摆球位移最大,悬线对它的拉力最小,A错误;t2时刻摆球速度最大,振动方向沿x负方向,B错误;t3时刻摆球速度为零,加速度最大,方向沿x正方向,C错误;t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大,D正确; 8.AB 【解析】 试题分析:由题图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm,故选项A正确;t=2s时,甲摆在平衡位置处,乙摆在振动的最大位移处,故选项B正确;由单摆的周期公式,推出甲、乙两摆的摆长之比为1:4,故选项C错误;因摆球摆动的最大偏角未知,故在最低点的速度无法求解,故无法比较在最低点的加速度之比;选项D错误,故选AB。 11【答案】24011 【解析】 试题分析:输电线路的示意图如图所示,

输电线损耗功率1004% 4PkWkW线,又22PIR线线 输电线电流2320 IIA

原线圈中输入电流11100000400 250IAAUP=,所以1221201020 40nInI=

这样221125020 5000 nUUVVn,3250002010 4800 UUUVV线 所以33444800 22024011nUnU==。