2017-2018学年福建省师大附中高二下学期期中考试物理试题（平行班）（Word版）

2017-2018学年福建省师大附中高二下学期期中考试物理试题（平行班）（Word版）

福建师大附中2017-2018学年下学期期中考试 高二（平行班）物理试卷 时间：‎ ‎90分钟 满分：‎ ‎100分 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1-7题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；8-12题，每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求。选对得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．分析下列物理现象：‎ ‎①“闻其声而不见其人”；‎ ‎②雷声轰鸣不绝；‎ ‎③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。‎ 这些物理现象分别属于波的 A．折射、干涉、多普勒效应 B．衍射、多普勒效应、干涉 C．折射、衍射、多普勒效应 D．衍射、反射、多普勒效应 ‎2．两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是 A. 甲、乙的频率之比f甲：f乙=1∶2‎ B. 甲、乙的电动势有效值之比E甲：E乙=3∶1‎ C．t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零 D．t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上 ‎3．2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，预计在2020年将实施载人登月．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是 A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场网]‎ C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场 D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零 ‎4．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块 A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在P中的下落时间比在Q中的长 C．在两个下落过程中的机械能都守恒 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 ‎5．如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为 A．1∶2，2U B．1∶2，4U C．2∶1，4U D．2∶1，3U ‎6．质点沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点O，质点经过a点（xa＝‎-4cm ）和b点（xb＝‎4cm）时速度相同，花时间tab＝0.2s；质点由b点回到a点所花的最短时间tba＝0.4s；则该质点做简谐运动的频率为 A．1Hz B．1.25Hz C．2Hz D．2.5Hz L υ B ‎7．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L，金属圆环的直径也是L。自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度υ穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近 D i x L ‎2L O C i x L12．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域．规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近 ( A )‎ ‎2L O A B O i x L ‎2L i x L ‎2L O ‎8．如图甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是干簧管控制灯泡亮暗电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是 丙 丁 A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花 C．丙图电路，当条形磁铁靠近时，干簧管的两个簧片被磁化而相互吸引接触，灯泡就发光 D．丁图电路中，根据电磁感应原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流 ‎9．如图所示，有一台交流发电机E，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。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变小时，有 A．U2变小，U4变大 B．U2不变，U3变大 C．P1变小，P3变小 D．P2变大，P3变大 ‎10．如图所示，a、b、c、d是均匀媒介中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为‎2m、‎4m和‎6m，一列简谐横波以‎2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a 由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是 A．在t=3s时刻波恰好传到质点d处 B．在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上运动 C．质点b开始振动后，其振动周期为4s D．当质点b向上运动时，质点d一定向下 ‎11．如图所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁心之间的径向磁场中，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。线圈的总匝数为N、总电阻为r，每匝线圈的面积为S，线圈所在位置的磁感应强度大小为B，当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光，则发电机产生的感应电动势的有效值是 A．NBSω B．NBSω C．U D．（1＋）U ‎12．如图所示，在匀强磁场的上方有一质量为m、半径为R的细导线做成的圆环，圆环的圆心与匀强磁场的上边界的距离为h．将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为υ．已知匀强磁场的磁感应强度为B，导体圆环的电阻为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A．圆环刚进入磁场的瞬间，速度υ＝ B．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR C．圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为 D．圆环完全进入磁场后，做的是匀速直线运动 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二、填空题：2小题，共14分。‎ ‎13．（6分）如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.1sin（20πt）m．介质中P点与A、B两波源间的距离分别为‎4m和‎5m ‎，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是‎10m/s。‎ ‎（1）简谐横波的波长为____________。‎ ‎（2）P点的振动_________（填“加强”或“减弱”）。‎ ‎14．（8分）在“用单摆测重力加速度 ”的实验中，‎ ‎（1）某同学的操作步骤为：‎ a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；‎ b．用米尺量得细线长度l；‎ c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；‎ d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n；‎ e．用公式计算重力加速度．‎ 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比 （选填“偏大”、“相同”或“偏小 ”）．‎ ‎（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数．为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有 （写式子中的字母符号）： ‎ 若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图线中的横轴表示 （写式子中的字母符号）。‎ 三、计算题： 4小题，共38分。‎ ‎15.（8分）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝‎0.05m2‎，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝ （T）。用此发电机发出的交变电流带动两个标有“220 V，11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示， 求：‎ ‎（1）发电机输出电压的有效值为多少？ ‎ ‎（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少？‎ ‎（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？‎ ‎16．（7分）某同学用一根弹性绳进行机械波的实验．用手握住绳的一端做周期为T=1s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波．以弹性绳为x轴，手握住的一端为坐标原点O，且从波传到x＝‎1 m处的M点开始计时，如图所示，求：‎ ‎（1）当时间t为多少时，平衡位置在x＝‎4.5 m处的N质点恰好第一次从平衡位置向y轴正方向运动？‎ ‎（2）画出上问中t时刻弹性绳上的波形图．‎ ‎17．（9分）如图所示，两木块A、B质量分别为m、‎2m，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A做简谐运动，在A振动过程中，木块B刚好始终未离开地面．已知重力加速度为 g．求：‎ A B ‎（1）弹簧对木块B的最大拉力为多少；‎ ‎（2）木块A的最大加速度；‎ ‎（3）木块B对地面的最大压力 。‎ ‎18.（14分）相距L＝1.5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝‎1 kg的金属棒ab和质量为m2＝‎0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为R＝1.8 Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上、大小按图乙所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨做匀加速直线运动，同时cd棒由静止释放。已知由乙图可以求出磁感应强度B＝1.2 T、ab棒加速度大小为a＝‎1 m/s2.（g＝‎10 m/s2）‎ ‎（1）求ab棒在2 s末的速率和2 s内的位移；‎ ‎（2）若外力F在2 s内做功近似等于29 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；‎ ‎（3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图丙中定性画出cd棒所受摩擦力Ffcd随时间变化的图象。‎ 福建师大附中2017-2018第二学期期中考试评分标准 高二物理 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：每小题4分，共48分。选对得4分，漏选得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D ‎ C C ‎ B C B A AC BC BC AD ABC 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二、填空题：2小题，共14分。‎ ‎13．（1）‎1m（3分）；（2）加强（3分）‎ ‎14．（1）偏小（4分）；（2）T'或（t，n），θ（2分）；（3）T'（2分）‎ 三、计算题： 4小题，共38分。‎ ‎15．（8分）解析：（1）根据Em＝NBSω＝1100 V （2分）‎ 有效值为U1＝＝1100 V （2分）‎ ‎ （2）由 ＝ 得 ＝ （2分）‎ ‎ （3）由P入＝P出＝2.2×104 W ‎ 再由P入＝U1I1，解得I1＝‎20 A （2分）‎ ‎16（7分）解析：（1）由题图可知，λ＝‎2 m，则v＝＝‎2 m/s （2分）‎ 波从M点传到N点时间t1＝＝ s＝1.75 s （1分）‎ 绳上各点开始起振时，先向下运动，故N点向上通过平衡位置还需要T的时间．‎ 故t＝t1＋T＝1.75 s＋0.5 s＝2.25 s （1分）‎ 还可以用波从O点传到N点直接算出时间 ‎（2）t＝2.25 s时波形图如图所示． （3分）‎ ‎17．（9分）解析：（1）对于B， F=2mg（2分）‎ ‎（2）对A此时，有最大加速设为am，且A应在最高点，那么 mg＋F＝mam （2分）‎ 可得：am=‎3g （1分）‎ ‎（3）木块B对地面有最大压力时，A应在最低点，此时弹力为F1‎ 对A，F1－mg＝mam （2分）‎ 得F1＝4mg 对B，最大压力Fm＝F1＋2mg＝6mg （2分）‎ ‎18．（14分）解析：（1）在2 s末金属棒ab的速率υt＝at2＝‎2 m/s （2分）‎ 所发生的位移x＝at22＝×1×‎4 m＝‎2 m （2分）‎ ‎（2）由动能定理得WF－m1gx＋W安＝m1v t2 （3分）‎ 又Q＝－W安 （1分）‎ 联立以上方程，解得Q＝WF－m1gx－m1vt2‎ ‎＝29－1×10×2J－×1×22‎ ‎＝7J （1分）‎ ‎（3）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．‎ 当cd棒速度达到最大时，对cd棒有：m‎2g＝μFN ‎ 又 FN＝F安＝BIL ‎ 整理解得 m‎2g＝μBIL （1分）‎ 对abcd回路：I＝＝ 解得vm＝，‎ 代入数据解得vm＝‎2 m/s （1分）‎ 由vm＝at0 得 t0＝2 s （1分）‎ Ffcd随时间变化的图象如图所示 （2分）‎