福建省师大附中2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题（平行班）

福建师大附中20172018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17题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；812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∶2B.甲、乙的电动势有效值之比E甲：E乙=3∶1C．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∶2，2UB．1∶2，4UC．2∶1，4UD．2∶1，3U6．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＝0.4sA．1HzB．1.25HzC．2HzD．2.5HzLυB7．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LυB

DDixL2OCixL12．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)2OABOixL2ixL2O8．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丙丁丁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4sD．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．eq\f(\r(2),2)NBSωC．U D．（1＋eq\f(r,R)）U12．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＝eq\r(2gh－R)B．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgRC．圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为eq\f(πBR2,r)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＝eq\f(\r(2),π)（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（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．AB（1）弹簧对木块B的最大拉力为多少；AB（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/s（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。

福建师大附中20172018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。123456789101112D

CCBCBAACBCBCADABC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＝1100eq\r(2)V（2分）有效值为U1＝eq\f(Em,\r(2))＝1100V（2分）（2）由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(5,1)（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＝eq\f(λ,T)＝2m/s（2分）波从M点传到N点时间t1＝eq\f(MN,v)＝eq\f(3.5,2)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eq\f(1,2)T的时间．故t＝t1＋eq\f(1,2)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＝eq\f(1,2)at22＝eq\f(1,2)×1×4m＝2m（2分）（2）由动能定理得WF－m1gx＋W安＝eq\f(1,2)m1vt2（3分）又Q＝－W安（1分）联立以上方程，解得Q＝WF－m1gx－eq\f(1,2)m1vt2＝29－1×10×2J－eq\f(1,2)×1×22＝7J