山西省忻州市第一中学2015-2016学年高二物理下学期期中试题

2015-2016学年第二学期期中考试试题

高二物理（理科）

第I卷（选择题）

一、本题共8小题，每小题4分。在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题意。

1．蝉是利用了a发出声音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象，请选择a、b组合正确的是

A.蝉的嘴干涉

B.蝉的翅膀干涉

C.蝉的翅膀共振

D.蝉的嘴共振

2．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，

AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两

条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播

情况，下列描述错误的是

A.此时能明显地观察到波的衍射现象

B.挡板前后波纹间距离相等

C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象

3．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则Array

A.再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同

B.图中质点b此时动能正在减少，其加速度正在减小

C.若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 Hz

D.若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一定不大于2 m

4．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输

电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电

的示意图。图中变压器均可视为理想变压器，图中电

表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两

条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电

器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小，则当

用电进入高峰时

A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小

B.电压表V 3、V 4的读数均减小，电流表A 2的读数增大，电流表A 3的读数减小

C.电流表V 2、V 3的读数之差与电流表A 2的读数的比值不变

D.线路损耗功率不变

5．光滑的水平面上叠放有质量分别为m 和m /2的两木块,下

方木块与一劲度系数为k 的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,

如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f ,为使这两个木块

组成的系统像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为 A. 4f

k B. 3f k C. 2f k 错误！未找到引用源。 D.错误！未找到引用源。 f k

6．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一个圆筒从木棍的上部以初速度v 0匀速滑下；若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将圆筒放在两木棍上部以初速度v 0滑下，下列判断正确的是

A.匀加速下滑

B.减速下滑

C.仍匀速滑下

D.以上三种运动均可能

7．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，两

平行金属极板a 、b 间有垂直纸面向里的匀强磁场，闭合开关，一束速度为v 的带正电粒子正好匀速穿过两板。不计带电粒子的重力，以下说法正确的是

A.将滑片P 上滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出

B.将滑片P 下滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出

C.将a 极板下移一点，粒子将继续沿直线穿出

D.如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出

8．如图甲,R 0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面

内。左端连接在一周期为T 0的正弦交流电源上,经二极管整流

后,通过R 0的电流i 始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规

定内圆环a 端电势高于b 端时,a 、b 间的电压u ab 为正,下列u ab —t 图象可能正确的是

A. B. C. D.

二、本题共4小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

9．如图所示，理想变压器输入端PQ 接电压一定的交流电源，通过单刀双掷开关S 可改变变压器原线圈匝数，电压表及电流表皆为理想电表，则下列说法中正确的是

A.当滑片c 向b 端移动时，变压器的输入功率不变

B.当滑片c 向b 端移动时，电流表A 1的示数将变大

C.当滑片c 向a 端移动时，电压表V 的示数将不变

D.将开关S 由1掷向2时，三个电表的示数都变大

10．如图甲所示为一列简谐横波在t ＝0.2s 时的波形图，P 为平衡位置在x ＝2m 处的质点，图乙所示为质点P 的振动图象，则下列

关于该波的说法中正确的是

A.该波的周期是0.4s

B.该波沿x 轴正方向传播

C.该波的传播速度为10m/s

D.从t ＝0.2s 到t ＝0.5s ，质点P 通过的路程为40cm

11．一列横波沿直线传播，在波的传播

方向上有A 、B 两点。在t 时刻A 、B 两点间

形成如图a 所示波形，在(t ＋3s)时刻A 、B

两点间形成如图b 所示波形，已知A 、B 两

点间距离L ＝9m ，则以下说法中正确的是

A.若周期大于4s ，波传播方向可能向右

B.若周期为4s ，波传播方向一定向右

C.若波速为8.5 m/s ，波传播方向一定向左

D.该波波速可能的最小值为

0.5 m/s

12．如图所示，O 点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在xOy 平面内。在直线x ＝a 与x ＝2a 之间存在垂直于xOy 平面向外的磁感应强度为B 的匀强磁场，与y 轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出。不计粒子的重力和粒子间的相互作

用力.关于这些粒子的运动，下列说法正确的是

A.粒子的速度大小为2aqB m

错误！未找到引用源。 B.粒子的速度大小为aqB m

错误！未找到引用源。 C.与y 轴正方向成120°角发射的粒子在磁场中运动的时间最

长

D.与y 轴正方向成90°角发射的粒子在磁场中运动的时间最长

第II 卷（非选择题）

三、实验题。共2个小题，共15分。将正确答案填在答题卷中对应的横线上。

13．(6分)用单摆测定重力加速度的实验中：

(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径d = cm ；

(2)接着测量了摆线的长度为l 0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F 随时间t 变化的图像如图所示，则重力加速度的表达式为 ；

(3)某小组改变摆线长度l 0，测量了多组数据，在进行数据处理时，甲同学把摆线长l 0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度，再求出平均值；乙同学作出T 2-l 0

图像

后求出斜率，然后算出重力加速度，两位同学处理数据的方法对结果的影响是：甲，乙。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

14．(9分)二极管是一种半导体元件，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。

（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端，红表笔接触右端时，指针偏角比较小；然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断端为二极管的正极（选填“左”、“右”)；

（2）厂家提供的伏安特性曲线如右下图。为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：

A.直流电源E:电动势5V，内阻忽略不计

B.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计

C.滑动变阻器R:0-20Ω

D.电压表V1：量程3V，内阻约500kΩ

E.电压表V2：量程45V，内阻约20kΩ

F.电流表u A：量程300uA，内阻约400Ω

G.电流表mA：量程50mA，内阻约5Ω

H.待测二极管D

I.单刀单掷开关;

J.导线若干

①为了提高测量结果的准确度，选用的器材

（填序号字母）；

②为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实

验电路原理图；

③为了保护二极管，反向电压不要达到40V，请你对本实验的设计或操作提出一条合

理的建议：。

四、计算题，本题共3小题，共37分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。

15．(12分) 如图所示,一小型发电机内有N=100匝矩形线圈,

线圈面积S=0.10 m2, 线圈总电阻r=1Ω。在外力作用下矩形线圈

在磁感应强度B=0.10 T的匀强磁场中,以恒定的转速n =50 r/s

绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,发电机线圈两端与R=9

Ω的电阻构成闭合回路. 从线圈平面通过中性面时开始计时.求:

(1)转过30°时线圈中产生的瞬时电动势的大小；

(2)转过60°的过程中通过电阻R的电荷量；

(3)线圈转动一周,电流通过电阻R产生的焦耳热。

16．(12分) 如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D…为绳上等间隔的点，相邻两点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上运动，经0.1 s 第一次达到最大位移，其数值为10cm,此时C点恰好开始振动，求：

(1) 绳子形成的向右传播的横波速度为多大？

(2) 从A开始振动，经多长时间K点第一次达到波峰？

(3) 在图示坐标系中画出当K点第一次达到波峰时的波形图。

17．(13分) 如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R＝1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h＝1.25m，在滑道左端静止放置质量为m＝0.4kg的物块(可视为质点)，物块与滑道的动摩擦因数为μ＝0.2，现用力F＝4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘

从图示位置，以角速度ω＝2πrad/s，绕通过圆心O的竖

直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块

由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。g取10 m/s2。

(1)若拉力作用时间为0.5 s，求所需滑道的长度；

(2)求拉力作用的最短时间。

附加题：

18．(10分) 如图所示，在xoy平面的第II象限内有半径为R的圆分别与x轴、y 轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xoy面向外的匀强磁场。在第I象限内存在沿轴y 负方向的匀强电场，电场强度为E。一带

正电的粒子(不计重力)以速率v0从P点

射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最

后从M(3R，0)点射出电场，出射方向与

x轴正方向夹角为α，且满足α=45°，

求：

(1)带电粒子的比荷；

(2)磁场磁感应强度B的大小；

(3)粒子从P点入射磁场到M点射出电场的时间。

错误！未找到引用源。

2015-2016学年第二学期期中考试试题

高二物理（理科）参考答案

1．B 2．D 3．C 4． C 5．B 6．A 7．B 8．C

9．CD 10．AC 11．BCD 12．AC

13．(1)1.415 （2分） (2) 2020

(2)8l d t π+ （2分） (3)偏小（1分） 无影响（1分） 14．（1）右（2分）；（2）①BCDFHI （2分），②电路如图：（3分）

③（2分）（开放性）可能的答案：a.在二极管支路串入一阻值合适的分压

电阻起保护作用；b.闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时

应缓慢进行，同时仔细观察电压表示数变化，以防止电压达到40V 。

15．（满分12分）

解：(1)线圈匀速转动时产生的感应电动势的最大值为E m =NBS ω (1分) 从线圈平面通过中性面时开始计时，产生的瞬时电动势为sin m e E t ω= (1分) 转过30°时,有 1sin 2t ω=

代入题设数值，解得：21.5710e =?V (1分)

(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过60°所用的时间为Δt . 穿过线圈的磁通量的变化量大小为cos 32

BS

BS BS π?Φ=-= (1分) 线圈中的平均感应电动势为E N t ?Φ=? (1分) 通过电阻R 的平均电流为 E

I r R =+ (1分)错误！未找到引用源。

在Δt 时间内通过电阻R 的电荷量为q I t =?? (1分) 联立解得：q N r R

?Φ=+ 代入题设数值，可得：q =错误！未找到引用源。 5.0×10-2 C (1分)

(3)线圈中产生的是正弦式电流,

则电动势的有效值为E (1分)错误！未找到

引用源。

通过电阻R 的电流为 E

I r R =+ (1分)错误！未找到引用源。

电阻R 产生的焦耳热为 2Q I RT = (1分)错误！未找到引用源。 联立解得Q =902π J. (1分)错误！未找到引用源。

16．（满分12分）

解：(1)由题意可得10.14

T = s 错误！未找到引用源。， 故质点振动的周期T =0.4 s ； (1分)错误！未找到引用源。 由题意和图可得：114

λ= m 错误！未找到引用源。， 则波长λ=4 m ， (1分)错误！未找到引用源。 故波速10v T

λ== m/s (2分)错误！未找到引用源。 (2)假设波由波源A 传到K 所用的时间为t 1，则 150.510

AK s t s s v === (2分)错误！未找到引用源。 假设波传到K 到达正的最大位移需时间为t 2，由于波源开始振动方向向上，故波传到K 点时它先向上振动，则210.14

t T s == (1分)错误！未找到引用源。 所以对应总时间 t =t 1+t 2=(0.5+0.1) s=0.6 s (1分)错误！未找到引用源。

(3) 由(2)问可知：K 第一次到达波峰的时间为0.6 s ，此时波前进的距离：s vt =错误！未找到引用源。=10×0.6 m=6 m，

即波此时到达M 点，如图所示： (4分)错误！未找到引用源。

17．（满分13分）

解：(1)物块平抛：h ＝12gt 2 (1分)错误！未找到引用源。 t ＝ 2h

g ＝0.5 s (1分)错误！未找到引用源。

物块离开滑道时的速度：v ＝R

t

＝2 m/s (1分)错误！未找到引用源。

拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：F －μmg ＝ma 1 (1分)错误！未找到引用源。 得：a 1＝8 m/s 2

撤去外力后，由牛顿第二定律：－μmg ＝ma 2 (1分)错误！未找到引用源。 得：a 2＝－2 m/s 2

物块加速获得速度：v 1＝a 1t 1＝4 m/s (1分)错误！未找到引用源。

则所需滑道的长度L ＝x 1＋x 2＝12a 1t 12＋v 2－v 122a 2

＝4 m (2分)错误！未找到引用源。 (2)盘转过一圈时落入，拉力时间最短。

盘转过一圈时间：T ＝2πω

＝1 s (1分)错误！未找到引用源。 物块在滑道上先加速后减速，最终获得：v ＝a 1t 1＋a 2t 2 (1分)错误！未找到引用源。 物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系： t 1＋t 2＋t ＝T (2分)错误！未找到引用源。 由上两式得：t 1＝0.3 s (1分)错误！未找到引用源。

附加题：

18．（满分10分）

(1)在M 点处：v y =v 0tan α=v 0

qE = ma ; v y =at 3;3R = v 0t 3 得：203v q m RE

= (2分)错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 (2)粒子运动轨迹如图，设O 1为磁场的圆心，O 2为粒子轨迹圆心，P’为粒子射出磁场的位置，则：P’ O 2∥P O 1，△O 1 O 2 P’≌△O 1 O 2P 粒子的轨道半径为：r =R (1分)错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。

200v qBv m r =错误！未找到引用源。得：03E

B v = (2分)错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。

(3)粒子从N 进入电场，ON =y , qE = ma ; 2312y at = 3R = v 0 t 3得

32y R =, 303R t v = (1分) 又因为：cos ,3y R R π

θθ=+= (1分)错误！未找到引用源。

P 到P’的时间为t 1, 12t T πθπ-=,10

23R

t v π= (1分)

P’N =R – R sin θ,

2200

sin ,R R t t v θ

-= (1分)错误！未找到引用源。 P 到M

的总时间12300

23R

t t t t v π=++= (1分)