2017-2018学年湖南省师范大学附属中学高二下学期期中考试试题 物理
湖南师大附中2017－2018学年度高二第二学期期中考试
物 理
本试题卷分第一部分(时量：60分钟，满分：100分)和第二部分(时量：30分钟，满分：50分)两部分，共10页．时量90分钟，满分150分．第一部分 文、理必做(满分100分)
一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意(本部分16小题，每小题3分，共48分)
1．首先采用“理想实验”研究运动与力关系的科学家是
A．伽利略 B．牛顿 C．开普勒 D．亚里士多德
2．《中国诗词大会》带动全民重温曾经学过的古诗词，分享诗词之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵．李白在《望天门山》一诗中写道“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”．诗文中的“青山相对出”选择的参考系是
A．太阳 B．青山 C．河岸 D．孤帆
3．如图所示，一个质量为m可视为质点的物体沿长度为L，高度为h、底边长为s的光滑固定斜面的顶端滑至底端，下列说法中正确的是
A．物体的位移大小为h
B．物体的路程为(h＋L)
C．物体的位移大小为L
D．物体的路程为(h＋s)
4．关于“限定车速30公里/小时”，下列说法正确的是
A．指瞬时速度 B．指平均速度
C．等于30 m/s D．等于108 m/s
5．一质点沿x轴做直线运动的x－t图象如图所示，由图象可知
A．质点沿x轴负方向做匀速运动
B．质点沿x轴正方向做匀速运动
C．t＝0时，质点的速度是5 m/s
D．t＝0时，质点的速度是－5 m/s
6．如图所示，铁质的棋盘竖直固定，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．小棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小等于重力
C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D．棋子质量不同时，所受的摩擦力不同
7．如图所示，跷跷板转动时，跷跷板上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则
A．ωP<ωQ，vP
vQ D．ωP>ωQ，vP>vQ
8．如图所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度．三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射．三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是
A．只有a
B．只有b
C．只有c
D．b和c
9．如图所示，质量为50 kg的小丽同学站在电梯中的磅秤上，当电梯启动加速上升时，磅秤的示数可能是
A．0
B．45 kg
C．50 kg
D．100 kg
10．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A．先释放纸带，后接通电源
B．打点计时器接低压直流电源
C．用秒表测出重物下落的时间
D．打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内
11．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处，分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标．设铁丝圈在空中的运动时间分别为t1、t2，则
A．v1＝v2 B．v1>v2
C．t1>t2 D．t1＝t2
12．下列过程中，运动物体机械能不变的是
A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体沿水平面做匀速直线运动
C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动 D．物体竖直向下做匀速直线运动
13．汽车经过一段水平弯道沿M向N方向行驶，速度逐渐减小，下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是
A B C D
14．如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2的作用，但木块处于静止状态，F1＝10 N，F2＝2 N，若撒去F1，则关于木块受到合力F和摩擦力f的说法，正确的是
A．F＝0，f＝2 N，方向向右
B．F＝10 N，方向向左；f＝8 N，方向向右
C．F＝8 N，f＝2 N，方向都向右
D．F＝0，f＝0
15．在光滑的水平面上，用水平拉力分别使两物体由静止获得相同的动能，那么，可以肯定的是
A．两次水平拉力一定相等 B．两物体质量肯定相等
C．两物体速度变化一定相等 D．水平拉力对两物体做的功一定相等
16．如图所示，A、B两个物块叠放在光滑水平地面上，质量分别是2 kg和4 kg，它们之间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，现对A施加水平拉力F，要保持A、B相对静止，F不能超过
A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N
答题卡
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答 案
题 号
10
11
12
13
14
15
16
得 分
答 案
二、非选择题：本大题包括必考题和选考题两部分，共52分．第17题～第22题为必考题，第23、24题为选考题．
(一)必考题：共30分．
17．(4分)如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动，
物体A受________个力作用，其中摩擦力大小等于________．
18．(4分)某同学在研究小车做匀加速直线运动的实验中，获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，该同学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.相邻计数点间的时间间隔是________s，瞬时速度vB＝________m/s.
19．(4分)开普勒行星运动定律中指出：所有行星围绕太阳运动的轨迹都是________；太阳与行星的连线在相等的时间扫过的面积________．
20．(4分)水平恒力F作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向上移动距离L，恒力F做的功为W1，功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离L，恒力F做的功为W2，功率为P2，则W1________W2(填“大于”“等于”或“小于”)，P1________P2.(填“大于”“等于”或“小于”)
21．(7分)在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据．刹车线是汽车刹车后停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m．已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，g＝10 m/s2.求：
(1)汽车刹车时的加速度大小a；
(2)汽车开始刹车时的速度大小v0；
(3)从刹车开始计时，1 s内汽车前进的距离x.
22．(7分)体育课上同学们进行了一项抛球入框游戏，球框(框壁厚忽略不计)紧靠竖直墙壁放在水平地面上，如图所示，某同学将球(可视为质点)正对竖直墙壁水平抛出并投入框中．球框高度和球框左侧壁离墙壁的距离均为L，球的抛出点离地面的高度H＝3L，离墙壁的水平距离d＝5L.球与墙壁碰撞前后瞬间速度大小相等，方向关于墙壁对称．已知球的质量为m，重力加速度为g，空气阻力不计．求：
(1)为使球落入框中，球抛出时的最小速度；
(2)球刚落到框底时的最小动能；
(3)为使球落入框中，球与墙壁碰撞的最高点离地面的高度．
(二)选考题：共22分．请学习《选修1－1》的考生做第23题，学习《选修3－1》的考生做第24题．
23．【选修1－1】[本题总分22分．其中第(1)题～第(4)题每题3分，共12分；第(5)题每空2分，共4分；第(6)题6分]
(1)(3分)下列属于静电现象的是________．
A．小灯泡发光时会发热
B．条形磁铁能吸引小铁屑
C．摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片
D．通电直导线附近的小磁针会发生偏转
(2)(3分)下列说法正确的是________．
A．点电荷其实就是体积很小的球体
B．根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
(3)(3分)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中，下列说法正确的是________．
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．穿过线框的磁通量增加
C．线框中无感应电流
D．线框中有感应电流
(4)(3分)三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的．将一根直导线悬挂在磁铁两极间，将“2、3”接到电路中，导线摆动的最大角度为θ，则________．
A．增大导线中电流，θ不变
B．增大导线中电流，θ变大
C．将“1、4”接入电路，保持导线中电流不变，θ变小
D．将“1、4”接入电路，保持导线中电流不变，θ不变
(5)(4分)一正弦交流电的电动势随时间变化的规律如图所示，由图可知该交流电的频率为________Hz，电动势的有效值为________V.
(6)(6分)一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压10 V时，
通过金属导线的电流为2 A，求：
①金属导线电阻；
②金属导线在10 s内产生的热量．
24．【选修3－1】[本题总分22分．其中第(1)题～第(4)题，每题只有一个选项符合题意，把符合题意的选项序号填入相应的空格中]
(1)(3分)下图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度相同的是________．
(2)(3分)在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是________．
A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗
C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮
(3)(3分)如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法错误的是________．
A．在磁场中运动的时间相同
B．在磁场中运动的轨迹半径相同
C．出边界时两者的速度相同
D．出边界点到O点的距离相等
(4)(3分)现代质谱仪可用来分析质量比质子大很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比为________．
A．11 B．12 C．121 D．144
(5)(4分)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出了实验操作步骤，(其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮)．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
根据如图所示指针位置，此时被测电阻的阻值约为________Ω.
(6)(6分)如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3 C，质量为m＝0.1 kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态．(g取10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
①电场强度的大小；
②若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑时的加速度大小．
第二部分 理科生必做(满分50分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得2分，选对但不全的得2分．有选错的得0分．
1．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法不符合事实的是
A．爱因斯坦为了解释黑体辐射，提出了能量量子假说，把物理学带进了量子世界
B．汤姆孙利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出了原子的枣糕模型，从而敲开了原子的大门
C．贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过α粒子的散射实验，提出了原子核式结构模型
2．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零，A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中不正确的有
A．当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，最后B灯熄灭
B．当开关S断开瞬间，A灯先熄灭，B灯后熄灭
C．当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势高
D．当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流是由b到a
3．如图所示，质量为M的三角形滑块置于水平光滑地面上，三角形的底边长为L，斜面也光滑，当质量为m的滑块从静止开始(看做质点)沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是
A．M与m组成的系统动量守恒，机械能守恒
B．m沿斜面滑动到底端时，M移动的位移大小为
C．m对M的冲量大小等于M的动量变化量
D．M给m的支持力对m不做功
4．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是
A．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
B．输入电压u的表达式u＝20sinV
C．若S1换接到2后，原线圈的输入功率为1.6 W
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
5．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B．入射光的频率变大，饱和光电流变大
C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关
6．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eV
C．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氧原子跃迁到激发态
D．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
7．湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图电路，当周围环境的湿度增加时
A．电灯L变暗 B．电流表的示数变大
C．流过湿敏电阻的电流变大 D．电源的总功率变小
8．如图所示，虚线OO′的右侧分布磁感应强度为B的匀强磁场，一个面积为S的矩形线框绕轴OO′以恒定的角速度ω旋转．以图示位置为t＝0时刻，此时线框仅有的面积在磁场中，线框电阻为R，在转过180°的过程中，下列判断正确的是
A．图示位置电流大小为0
B．电流的最大值为
C．线框产生的热量为
D．外力做的功为
答题卡
题 号
1
2
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4
5
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7
8
得 分
答 案
二、实验题(本题8分)
9．发光二极管(LED)是一种被广泛应用到显示器、照明等各领域的非纯电阻元器件，它把电能转化为光能和热能．某兴趣小组为探究工作电压是“1.4～4 V”、最大正向直流电流是“5～20 mA”的LED管的I－U曲线，并依此实验计算发光二极管效率达最大时其电阻和辐射的光功率，设计了如图甲所示的实验电路．
甲
实验室备有以下器材
电流表A1：量程0～25 mA，内阻约为50 Ω；
电流表A2：量程0～200 mA，内阻约为10 Ω；
电压表V：量程0～5 V，内阻约为102 kΩ；
滑动变阻器R1：阻值范围0～15 Ω，最大电流1 A；
滑动变阻器R2：阻值范围0～1 kΩ，最大电流100 mA；
直流电源E：输出电压6 V，内阻不计；
开关S、导线若干．
(1)为了提高实验结果的准确性，
电流表应选择________；滑动变阻器应选用________．(以上填器材代号)
(2)实验小组根据实验得到的数据描点绘出了如图乙所示的I－U图象，而发光二极管(LED)的效率η与通过二极管的电流I的关系曲线如图丙所示．其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率P与供给发光二极管的电功率的比值．则发光二极管效率达最大时其电阻RL＝__________Ω，辐射的光功率P＝________W.
乙 丙
三、计算题(10分)
10．如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：
(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．
湖南师大附中2017－2018学年度高二第二学期期中考试物理参考答案－(这是边文，请据需要手工删加)
湖南师大附中2017－2018学年度高二第二学期期中考试
物理参考答案
第一部分 文、理必做(满分100分)
一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意(本部分16小题，每小题3分，共48分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
A
D
C
A
A
D
C
D
D
D
C
B
D
A
D
C
二、非选择题：本大题包括必考题和选考题两部分，共52分．第17题～第22题为必考题，第23、24题为选考题．
17．(4分)4 Fcos θ
18．(4分)0.04 0.415
19．(4分)椭圆 相等
20．(4分)等于 大于
21．(7分)【解析】(1)由牛顿第二定律μmg＝ma，得a＝μg＝7 m/s2.
(2分)
(2)由v2－v＝2(－a)x，得v0＝＝14 m/s.(2分)
(3)刹车后汽车减速运动的时间t＝＝ s＝2 s(1分)
由于t′t0时，金属棒已越过MN，此时金属棒与MN之间的距离为s＝v0(t－t0)
右边匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′＝B0lv0(t－t0) ⑦(1分)
回路中总磁通量为Φt＝Φ＋Φ′＝Blv0(t－t0)＋kSt ⑧(1分)
因为金属棒匀速有F外＝B0Il ⑨(1分)
在t到t＋Δt的时间间隔内，总磁通量的改变量为
ΔΦt＝(B0lv0＋kS)Δt (1分)
由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为Et＝ (1分)
由欧姆定律有I＝
联立⑨⑩式得F外＝(B0lv0＋kS) (1分)
