福建省师大附中高二物理下学期期中试题平行班.docx
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福建省师大附中高二物理下学期期中试题平行班
福建省师大附中2017-2018学年高二物理下学期期中试题（平行班）
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
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．1HzB．1.25HzC．2HzD．2.5Hz
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
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．NBSωB．
NBSω
C．UD．（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50Hz，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“220V，11kW”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＝1m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＝4.5m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：
（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＝1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝1kg的金属棒ab和质量为m2＝0.27kg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＝1.8Ω，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＝1.2T、ab棒加速度大小为a＝1m/s2.（g＝10m/s2）
（1）求ab棒在2s末的速率和2s内的位移；
（2）若外力F在2s内做功近似等于29J，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。
参考答案
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＝
＝1100V（2分）
（2）由
＝
得
＝
（2分）
（3）由P入＝P出＝2.2×104W
再由P入＝U1I1，解得I1＝20A（2分）
16（7分）解析：
（1）由题图可知，λ＝2m，则v＝
＝2m/s（2分）
波从M点传到N点时间t1＝
＝
s＝1.75s（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＝1.75s＋0.5s＝2.25s（1分）
还可以用波从O点传到N点直接算出时间
（2）t＝2.25s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2s末金属棒ab的速率υt＝at2＝2m/s（2分）
所发生的位移x＝
at22＝
×1×4m＝2m（2分）
（2）由动能定理得WF－m1gx＋W安＝
m1vt2（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＝2m/s（1分）
由vm＝at0得t0＝2s（1分）
Ffcd随时间变化的图象如图所示（2分）
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