福建省莆田第六中学2017-2018学年高二6月月考(理,普通班)物理试题(解析版)

福建省莆田第六中学2017-2018学年高二6月月考物理（理，普通
班）试题
一、选择题
1.下列说法正确的是（）
A. 在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度
B. “闻其声，不见其人”是声波发生干涉产生的一种现象
C. 机械波的频率是由波源振动的频率决定的，与波在哪种介质中传播无关
D. 在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱
【答案】C
【解析】
【详解】在机械波中，波形匀速平移的同时，各个质点在做简谐运动；沿波的传播方向上某个质点的振动速度与波形的传播速度是不同的速度，故A错误；“闻其声，不见其人”是声波发生衍射产生的一种现象，故B错误；机械波的频率是由波源振动的频率决定的，与波在哪种介质中传播无关，故C正确；某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，故该点为振动加强点；经过经过周期，P点的位移变为零，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

2.一摆钟走慢了，下列办法能使摆钟走准是（）
A. 增大摆锤的质量
B. 适当增大摆锤的振幅
C. 减少摆长
D. 把摆钟放在更高的位置上
【答案】C
【解析】
摆钟走慢了，是周期T变大了，要校准，则要使周期变小；根据单摆的周期公式，要使周期变小，可以减小摆长，选项C正确；把摆钟放在更高的位置上，则重力加速度减小，选项D错误；单摆的周期与振幅和质量无关，故AB错误．故选C．
点睛：解答本题的关键是知道：①从单摆的周期公式，得到校准单摆的两种方法：减小摆长或增加重力加速度；②重力加速度与高度和纬度有关，随着高度的增加而减小，随着纬度的增加而增大；③单摆的周期与质量和振幅无关．
3.如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率之间的关系图线，由图可知（）
...............
A. 振子振动频率为f1时，它处于共振状态
B. 驱动力频率为f3时，振子振动频率为f3
C. 若撤去驱动力让振子做自由振动，频率是f3
D. 振子做自由振动的频率可以为f1、f2、f3
【答案】B
【解析】
由共振曲线可知，出现振幅最大，则固有频率等于受迫振动的频率，为f2．故A错误。

受迫振动的频率有驱动力频率决定，驱动力的频率为f3时，振子振动的频率也为f3，故B正确。

当驱动力频率等于固有频率时，振子的振动幅度最大，故由图看出固有频率为f2．振子自由振动的频率由系统本身决定，为f2．故C错误。

振子作自由振动时，频率由系统本身决定，为f2．故D错误。

故选B。

点睛：振子自由振动的频率由系统本身决定；受迫振动的频率由驱动力频率决定；振幅最大时，固有频率等于受迫振动的频率.
4.如图所示，理想变压器初、次级线圈分别接有R1、R2，R1=R2=10Ω，初、次级线圈的匝数之比
N1：N2=2：1，R2两端电压为10V，则R1两端的电压为（）
A. 5V
B. 10V
C. 15V
D. 20V
【答案】A
【解析】
试题分析：在副线圈中，电流为，根据可得原线圈中的电流为，故两端电压
为，A正确；
考点：考查了理想变压器
【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象
5.2014年2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为△P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）
A. 输电电压为3U
B. 输电电压为U
C. 输电电流为I
D. 输电电流为9I
【答案】B
【解析】
【详解】高压线上的热耗功率：△P=I2R线，若热耗功率变为9P，则有：9△P=I′2R线，解得：I′=3I，又输送功率不变，由P=UI=U′I′，解得：，故B正确，ACD错误。

6.如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2．T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和
P4．下列说法正确的是（）
A. 当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大
B. 当用户的用电器增多时，P1变大，P3减小
C. 输电线上损失的功率为△P=
D. 要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
【答案】D
【解析】
【详解】交流发电机的输出电压U1一定，匝数比没变，根据，知U2不变，故A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；输电线上损失的功率，输电线上损失的电压U损小于U2，故C错误；输送功率一定时，根据P=UI和P损=I2R知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据，可知应增大升压变压器的匝数比，U3=U2-IR，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据，知，应增大降压变压器的匝数比，故D正确。

所以
D正确，ABC错误。

7.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）
A. t=0.15s时，质点Q的加速度达到负向最大
B. 从t=0.10s到t=0.25s，Q质点沿x轴负方向运动了6m
C. t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向
D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
【答案】C
【解析】
【详解】由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处，所以具有正向最大加速度，故A 错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：，故从t=0.10s到t=0.25s，Q点经过平衡位置向下运动，而波沿x负方向传播了6m，故B错误；由振动图象读出周期T=0.20s。

由振动读出t=0.15s 时，Q点处于波谷，在波动图象看出x=2m处质点此时通过平衡位置向下，则质点P正沿y轴负方向运动，故C正确；从t=0.10s到t=0.25s，经过时间为，位于最大位移处和平衡位置处的质点通过的路程是S=3A=30cm，P点通过的路程不是30cm，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

8.在均质弹性绳中有一振源S，它以5Hz的频率上下做简谐运动，振幅为5cm，形成的波沿绳向左、右两边传播。

从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点P右边的绳还未振动，S左边的波形没有画出，则（）
A. 该波的波速为60cm/s
B. 波源S开始振动的方向向上
C. 图中的质点Q在t时刻处在波谷
D. 在t=0至t=1.0s时间内质点P运动的路程为70cm
【答案】D
【解析】
【详解】波的频率f=5Hz，由图知该波的波长为λ=8cm=0.08m，则波速v=λf=0.08×5=0.4m/s=40cm/s，故A 错误；波源S的振动传到P点时的振动方向向下，则波源S的起振方向向下，故B错误；由对称性知x=-6cm 处质点Q在t时刻处于波峰，故C错误；该波的周期为T=0.2s，在t=0至t=1.0s时间内，即经过的时间△t=1s=5T，而S的振动传到质点用时1.5T，P在0至1.0s时间内质点P只振动了3.5T，P运动的路程为s=3.5×4A=3.5×4×5cm=70cm，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

9.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（）
A. 电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin200πt（V）
B. 电阻R消耗的电功率为0.625W
C. 若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1A
D. 图乙交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
【答案】ABD
【解析】
试题分析：通过电源电动势随时间变化的规律图象可以求出该交流电的周期、频率以及有效值等，注意计算功率、流过电阻的电流、以及电压表的示数均为有效值．
由图可知，电流的最大值，则电压的最大值；周期T=0.01s，角速度为，电阻R两端电压变化规律的函数表达式为，A正确；电流的有效值
，电阻R消耗的电功率为，B正确；感应电动势的瞬时值表达式为，其中，当线圈的转速提升一倍时，最大值提升一倍，所以电流表的示数为，C错误；图乙为正弦式交流电，其有效值为，图丁电流大小不变，有效值，所以这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为，D正确．
10.一台小型发电机（图甲）产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。

已知发电机线圈内阻为10Ω，现外接一只电阻为100Ω的灯泡，则（）
A. 电压表V的示数为220 V
B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次
C. 通过灯泡电流的最大值为 A
D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为40 J
【答案】CD
【解析】
【详解】由乙图可知交流电的电压最大值为，由于是正弦式交流电，因此电压的有效值为220V，而因发电机线圈内阻为10Ω，现外接一只电阻为100Ω的灯泡，那么电压表V的示数为，故A错误；由图可知，T=0.02s，则f=50Hz，又由于一个周期内电流方向改变两次，则电流方向每秒钟改变100次，故B错误；由A选项可知，灯泡两端的电压有效值为200V，则最大值为，因此通过灯泡电流的最大值为，故C正确；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故D正确。

所以CD正确，AB错误。

11.如图所示，两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，A点是凸起最高的位置之一。

下列判断正确的是（）
A. 此时B点是凹下最低的位置之一
B. 此时C点是凹下最低的位置之一
C. 随着时间推移，这个凸起位置沿AB向远处移动
D. 随着时间推移，这个凸起位置沿AD向远处移动
【答案】AC
【解析】
A项：此时B点是波谷与波谷相遇即振动加强点，所以B点也是凸起最高的位置，故A错误；
B项：此时C点为波谷与波峰相遇即振动减弱点，所以C点为凹下最低的位置之一，故B正确；
C、D项：振动加强点这种振动形式应沿振动加强点边线移动，即沿AB向远处移动，故C正确，D错误。

点晴：解决本题的关键知道波峰和波峰叠加，波谷与波谷叠加振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱．注意振动加强点是振幅最大，不是始终处于波峰或波谷位。

12.将一根较长的弹性细绳沿x轴放置，左端记为坐标原点，将绳子拉平后，手握左端，以固定的频率和振幅上下抖动（简谐运动），如图所示。

从抖动开始计时，在t=0.3s时的波形如图所示，下列说法正确的是（）
A. 手抖动绳的频率为2.5Hz
B. 在t=0.75s时，A点的速度方向向上
C. 在0～0.3s的时间内，质点B经过的路程为6cm
D. 该列波遇到宽度为6m的障碍物时不能发生衍射
【答案】ABC
【解析】
A. 由图可知波传播3/4个波长用时0.3s,则该波的周期T=0.4s,频率f=1/T=2.5Hz，故A正确。

B.0.3s时，A点由平衡位置向上振动，在t=0.75s时，即再经过0.45s，A点的速度方向向上，故B正确；C．0.2s时，B开始振动，经0.1s到达波谷位置，在0~0.3s的时间内，质点B经过的路程为一个振幅，即6cm，故C正确；
D．由图知,波长λ=2m，发生明显衍射的条件是波长跟障碍物尺寸差不多，所以该列波遇到宽度为6m的障碍物时不能发生明显衍射，故D错误。

故选：ABC。

二、实验题
13.正在铁路边工作的工人，听到一列火车的汽笛声，发现汽笛声的音调越来越高，这种现象在物理学中叫_____，由此可判断这列火车正在_____（选填“背离”、“向着”）他行驶．
【答案】(1). 多普勒效应；(2). 向着；
【解析】
听到一列火车的汽笛声，发现汽笛声的音调越来越高，这种现象在物理学中叫多普勒效应，由此可判断这列火车正在向着他行驶．
14.一弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，则图中2s～3s内振子振动的方向沿_____（选填“+y”或“﹣y”）方向，2.5s时振子的加速度方向为_____（选填“+y”或“﹣y”）方向，2s～3s内振子的动能_____（选填“增大”或“减小”），该点的振动方程为y=_____cm．
【答案】(1). -y；(2). +y；(3). 减小；(4). ；
【解析】
2~3s内负向位移在增大，所以振动方向沿-y方向；加速度方向与位移方向相反，故加速度方向沿+y方向；2
~3s内加速度方向和速度方向相反，做减速运动，故动能减小，从图中可知，，故振动方程
为
15.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，若外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则电压表的示数为_____V，灯泡实际消耗的功率为_____W，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为_____J，克服安培力做功的平均功率_____W．
【答案】(1). 209；(2). 459.8；(3). 24.2；(4). 484；
【解析】
【详解】由甲图知电压峰值为，所以有效值为220V，周期0.02s，电压表测的是路端电压为：
；灯泡实际消耗的功率为：；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳
热为：；每秒克服安培力所做的功等于线路中产生的焦耳热；故W=Q+Pt=24.2+459.8×1=484J；则克服安培力做功的平均功率：。

三、计算题
16.如图所示，理想变压器原线圈Ⅰ接到220V的交流电源上，副线圈Ⅱ的匝数为30，与一标有“12V，12W”的灯泡连接，灯泡正常发光。

副线圈Ⅲ的输出电压为110V，电流为0.4A．求：
（1）副线圈Ⅲ的匝数；
（2）通过原线圈的电流。

【答案】（1）275匝（2）0.25A
【解析】
【分析】
根据电压与匝数成正比，可以求得线圈n3的匝数；根据变压器的输入的功率和输出的功率相等可以求得原线圈中的电流强度。

【详解】（1）已知：U2=12 V，n2=30，U3=110V，
由变压器的变压比：，
代入数据解得：n3=275匝
（2）理想变压器输入功率与输出功率相等，
即：P1=U1I1=P2+P3=P2+I3U3=12+110×0.4=56W，
代入数据解得：I1≈0.25A
【点睛】本题中由于副线圈有两个线圈，电流与匝数成反比的结论不在成立，所以在计算电流的时候不能再用，但是电压与匝数成正比的结论仍然是成立的。

17.如图所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示。

发电机线圈电阻r=4Ω，外电路中的电阻R=6Ω，灯泡L电阻R L=12Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表。

（π=3.14）求：
（1）线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式；
（2）从图示位置转过90°的过程中电阻R产生的热量。

【答案】（1）（2）9.8J
【解析】
（1）根据乙图可知周期为：T=3.14×10-2s ，则角速度为：ω==200rad/s；
线圈产生的电动势的最大值为：E m=nΦmω=200V
线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式：e=200cos200t；
（2）电阻R上电压的有效值为：
转过900角的时间：
电阻R产生的热量为：
18.在某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中的实线所示。

（1）若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：该列波的周期T=？（2）从t=0时起到P点第一次达到波峰时止，O点所经过的路程S0及P点第一次达到波峰时O点对平衡位置的位移y0各为多少？
（3）若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则：该列波的传播方向如何？
【答案】（1）0.2s（2）0.3m,-2cm（3）沿x轴负方向传播
【解析】
【分析】
波向右匀速传播，根据传播距离x=6m，时间t=0.6s，求出波速，由图读出波长，求出周期；由波速和时间求出波传播的距离，研究与波长的关系，根据波形的平移确定波的传播方向。

【详解】（1）经过0.6s，波从B点传播到P点，即波向右传播距离为6m，所以，波速；由图可得：波长λ=2m，故周期；
（2）根据波向右传播可得：波前向下振动，故质点P从开始振动到第一次达到波峰，经过；又有波从B 传播到P经历时间0.6s=3T；
所以，从t=0时起到P点第一次达到波峰时止，经过时间；
t=0时刻，质点O在平衡位置且向上振动，故经过后；O点在波谷，对平衡位置的位移y0=﹣2cm；O点
所经过的路程为S0=15A=30cm=0.3m；
（3）由图可得：波长λ=2m；根据波速v'=20m/s可得：需要经历0.525s，波的传播距离
；
故根据波的传播距离及两波波形图可知：波沿x轴负方向传播。

【点睛】本题是知道两个时刻的波形研究波传播的距离、波速、周期的问题。