物理卷·2018届四川省成都石室中学高二下学期期中考试（2017-05）

物理卷·2018届四川省成都石室中学高二下学期期中考试（2017-05）

石室中学2018届2016-2017学年度下期半期试题 物理 ‎（满分100分，考试时间90分钟）‎ 第Ⅰ卷（40分）‎ 一、 本题8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是正确的。‎ ‎1.如图所示，两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，则(   )‎ A. 在水中a光的速度比b光的速度小 B. 以水下S点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射 C. a光的波长小于b光的波长 D. 在水下相同深度，点光源分别发出a、b单色光，在水面上看到a光照亮的面积更大 ‎2.汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则在拖车停止运动前(   )‎ A .汽车和拖车的总动量减少 B. 汽车和拖车的总动量不变 C. 汽车和拖车的总动能减少 D. 汽车和拖车的总动能不变 ‎3.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是（   ）‎ ‎ A. 图中质点的加速度在减小 ‎ B. 从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为40cm，此时相对平衡位置的位移为零 ‎ C. 从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动 ‎ D. 若该波所遇障碍物尺寸为4m，不能产生明显的衍射现象 ‎4.交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，如图所示，那么该交流发电机(　　)‎ A. 电动势的峰值为10 V B. 电动势的有效值为9 V C. 交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为V D. 交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为V ‎5.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则(   )‎ A. 发电机输出交流电的电压有效值是500V B. 用户用电器上交流电的频率是50Hz C. 输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D. 在输送功率一定的情况下，保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率 ‎6.定值电阻R0、滑动变阻器R、灯泡L及理想交流电压表和电流表接入如图所示的电路中，其中，理想变压器原线圈匝数通过触头P1可调，滑动变阻器的阻值通过触头P2可调，当原线圈接入电压有效值为U1的正弦式交流电时，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A.如果仅向下移动P1，则电流表A2的示数变大，电压表V的示数变大 ‎ B.如果仅向下移动P2，则灯泡L变亮，电流表A1的示数变大 ‎ C.如果同时向下移动P1、P2，则灯泡L的亮度可能不变 ‎ D.如果仅向下移动P2，则定值电阻R0和滑动变阻器R消耗的功率都变大 ‎7.如图甲是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图乙所示振动图象对应的质点可能位于（   ）‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎8.如图为一圆柱中空玻璃管，管内径为R1，外径为R2，R2＝2R1。一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，则入射角i的最小值（ ）‎ ‎ A. 300 B. 450 C. 600 D. 750‎ 一、 双项选择题（本题4小题；每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项是正确。全部选对的的4分，选不全对的的2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎9.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，如图所示。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（  ）。‎ ‎ A. m/s B. m/s C. 6m/s D. 14m/s 10. 如图所示，将质量为2m、长度为L的木板静止地放在光滑水平面上，一质量为m的金属块(可视为质点)，以水平初速度由木板左端恰能滑至木板的右端并与木板相对静止，‎ 金属块在运动过程中所受的摩擦力始终不变.现将木板分成长度与质量均相等的两段(1和2)后紧挨着放在此水平面上，让金属块仍以相同的初速度由木板的左端开始滑动，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 图乙中，金属块在到达木板2的右端与木板保持相对静止 B. 图甲中，金属块最终的速率大于图乙中金属块最终的速率 C. 图甲所示过程中产生的热量大于图乙所示过程中产生的热量 D. 图甲中，金属块开始滑上木板到刚好达到稳定状态所用的时间大于图乙中金属块刚好达到稳定状态所用的时间 ‎11.某电场是由平面内两个相同的点电荷产生的，其中一个点电荷固定不动且到P点的距离为d，另一个点电荷以恒定的速率在该平面内绕P点做匀速圆周运动，P点的电场强度大小随时间变化的图象如图所示，图线AC段与CE段关于直线t=t0对称，若撤去运动点电荷，测得P点场强大小为E0，已知EA=EE=E0，EB=ED=E0，EC=0。，静电力常量为k，不考虑磁场因素，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A. 运动电荷做匀速圆周运动的半径为2d B. 运动电荷的速率为 ‎ C. 0-时间内，运动电荷的位移大小为 D. 0-时间内，运动电荷的位移大小为d 12. 如图甲所示，倾角 300 ‎ ‎、上侧接有R=1Ω的定值电阻的粗糙导轨（导轨电阻忽略不计，且ab与导轨上侧相距足够远），处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，导轨间距L=1m，一质量m=2㎏、阻值r=1Ω的金属棒，在作用于棒中点、沿斜面且平行于导轨的拉力F作用下，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，棒运动的速度-位移图像如图乙所示（b点为位置坐标原点）。若金属棒与导轨间动摩擦因数，g=10m/s2，则金属棒从起点b沿导轨向上运动x=1m的过程中（  ）‎ ‎ A. 金属棒做匀加速直线运动 B. 金属棒与导轨间因摩擦产生的热量为10J ‎ C. 电阻R产生的焦耳热为0.25J D. 通过电阻R的感应电荷量为1C 第Ⅱ卷（58分）‎ 三、 实验题（除15题电路设计图4分外，其余每空2分，共计20分）‎ 13. ‎(6分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。‎ ‎（1）若已测得打点的纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）。A为运动的起点，则     （填写代号）。‎ ‎ A. 应选BC段来计算A碰前的速度，应选DE段来计算A和B碰后的共同的速度 ‎ B. 应选BC段来计算A碰前的速度，应选CD段来计算A和B碰后的共同的速度 ‎ C. 应选AB段来计算A碰前的速度，应选DE段来计算A和B碰后的共同的速度 ‎ D. 应选AB段来计算A碰前的速度，应选CD段来计算A和B碰后的共同的速度 ‎（2）已测得小车A的质量m1=0.4㎏，小车B的质量m2=0.2㎏，则碰前两小车的总动量大小为     ，碰后两小车的总动量大小为     。（结果均保留三位有效数字）‎ ‎14.（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：‎ ‎(1)如果测定了40次全振动的时间如图中停表所示，则单摆的振动周期是 s。（结果均保留三位有效数字）‎ ‎(2)如果测得的g值偏大，可能的原因是 (填写代号)。‎ ‎ A. 测摆长时，忘记了摆球的半径 ‎ B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 ‎ C. 开始计时时，停表过早按下 ‎ D. 实验中误将39次全振动次数记为40次。‎ ‎(3)实验测得的数据后，在图中作出T2随l变化的关系图像如右上图所示。根据图像，可求得当地的重力加速度为 m/s2。（π=3.14，结果均保留三位有效数字）‎ ‎15.（8分）为了测量一个量程0-3V、内阻约3KΩ的电压表V1的内电阻，提供的实验器材有:‎ A. 待测电压表V1； B. 电流表A1(0-0.6A，内阻约0.2Ω)；‎ C. 电压表V2(量程0-10V，内电阻约10kΩ）；‎ D. 滑动变阻R1(0-50Ω，额定电流0.5A)；‎ ‎ E. 定值电阻R=5kΩ；  ‎ ‎ F. 电源E(电动势8V，内阻较小)；‎ ‎ G. 开关一个、导线若干.‎ (1) 在虚线框内画出正确的实验电路图(要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)。 (2)实验时需要测得的物理量有 。(用符号表示并说明其物理意义) ‎ ‎(3)待测电压表内电阻表达式为= 。(用(2)中符号表示)‎ 四、计算题（本题共3小题，40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16.如图所示，质量为m=2kg的物体，在水平力F=16N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.若F作用t1=2s后撤去，撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3=0.1s，碰撞后反向弹回的速度v′=6m/s，(g取10m/s2)。求：‎ ‎(1)物体开始碰撞墙时的速度大小；‎ ‎(2)墙壁对物体的平均作用力；‎ ‎(3)物体由静止开始运动到碰撞后反向弹回的速度v′=6m/s的过程中合外力的冲量。‎ 17. ‎（15分）如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里，磁感应强度为B0的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成450角。求:  ‎ （1） 金属板M、N间的电压U；  （2）离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC和从P到C的时间；‎ ‎ （3）若已知OA=l，只有在第四象限磁场反向且大小变化，其它条件均不变，要使正离子无法运动到第二象限，则磁感应强度B大小应满足什么条件。‎ ‎18.(15分)如图所示，水平轨道AHB的B端与半径R=0.2m的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，半径OC水平，H点左侧光滑，HB间粗糙，光滑轨道AB上有P、Q两个物体（可视为质点），P物体的质量mP=0.4㎏，Q物体的质量mQ=0.05㎏，P、Q两个物体分别与一轻弹簧两端栓接，开始时弹簧处于原长，两物体均处于静止状态，距物体Q被水平速度为v0=3.0m/s，质量m=0.05㎏的子弹击中（打击时间极短），子弹嵌在其中，当物体P的速度第一次达到最大值时，弹簧与物体P的栓接出突然脱落（此时P尚未运动到H点）物体P运动至B点后滑上竖直轨道且没有脱离该圆弧轨道，g取10m/s，求：‎ ‎ （1）子弹打击物体Q后，物体Q获得的速度；‎ ‎ （2）运动过程中弹簧的最大弹性势能；‎ ‎ （3）轨道HB间动摩擦因数的范围。‎ 石室中学2018届2016-2017学年度下期半期试题 物理试题参考答案 一、 本题8小题；每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是正确的。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ D B C D D C B A 二、双项选择题（本题4小题；每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项是正确。全部选对的的4分，选不全对的的2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ AB CD BD BC 三、 实验题（除15题电路设计图4分外，其余每空2分，共计20分）‎ 13. ‎(1) A (2) 0.420 (3) 0.417‎ 14. ‎(1) 1.88s (2) D (3) 9.86 ‎ 15. ‎(1) 1如图 (2) 电压表V1的读数U1， 电压表V2的读数U2 (3) ‎ 四、计算题（本题共3小题，40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。‎ 16. 解：(1)取从物体开始运动到开始碰撞的过程用动量定理，并取F方向为正方向，则 解得 (2) 对于物体与墙壁碰撞过程，由动量定理得 得到墙壁对物体的平均作用力 (3) 合外力的冲量 17. 解:  设平行金属板M、N间匀强电场的场强为E0，则有U=E0d  因为离子在金属板方向射入两板间，并做匀速直线运动， 则有qE0=q0v0B  解得U=B0v0d (2) 在第一象限的电场中离子做类平抛运动，有 故离子运动到A点的速度 在磁场中洛伦兹力提供向心力 解得 如图所示，由几何关系的 ‎ 又 ‎ 因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：‎ 又 qE=ma ， ，‎ 解得离子在电场E中运动到A点所需时间 ‎ 离子在磁场B中运动到C带你所需时间 离子从P到C所需时间 (2) ‎①作出离子刚好能在进入电场的轨迹如图所示。‎ 设此时的轨道半径为r，由几何关系有：‎ ‎ ‎ 离子在磁场中运动的速度：‎ 根据牛顿第二定律：‎ ‎ 解得 ‎ 要使离子无法运动到第二象限，磁感应强度B的范围 ‎ ‎②作出离子刚好垂直y轴沿x轴负方向进入第三象限。设此时的轨道半径为r，由几何关系有：‎ 离子在磁场中运动的速度：‎ 根据牛顿第二定律：‎ 联立解得 ‎ 要使离子无法运动到第二象限，磁感应强度B的范围 ‎ 要使离子无法运动到第二象限，磁感应强度B的范围或 ‎ 18. 解（1）设子弹射入木块Q时，二者共同速度为vQ，由动量守恒定律：‎ ‎ 解得vQ =10m/s （2） 当三者速度相等时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律：‎ ‎ 解得 根据能量守恒定律 （2） 当弹簧第一次恢复原长是P的速度最大，由动量守恒定律：‎ 根据能量守恒定律 ‎ 解得：‎ ‎ ‎ ‎①若物体P运动至BC间某点速度为零，物体也不会脱离轨道，满足：‎ B点的速度有：‎ 从H到B的过程中，由动能定理：‎ ‎ 解得 ‎②若物体恰好能过D带你也不会脱离轨道，满足：‎ B点的速度有：‎ 从H到B的过程中，由动能定理：‎ ‎ ‎ 因此，轨道HB间动摩擦因数的范围：或