福建省莆田一中0809学年高二物理下学期期中考试doc.docx
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福建省莆田一中0809学年高二物理下学期期中考试doc
福建省莆田一中08–09学高二下学期期中考试
物理
命题人:
程凯航审核人:
蔡辉森
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分.请将第Ⅰ卷的正确答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷按要求作答在答题卷上.
考试时间120分钟
第Ⅰ卷（选择题，共36分）
一、本题共12小题，每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错的或不答的得0分.
1．如图所示为演示“受迫振动与驱动力频率之间关系”的实验装置，若驱动力的频率由小逐渐变大，直至超过弹簧振子振动的固有频率，则在此过程中，可以看到的现象是（）
A．弹簧振子的振动频率先增大后减小
B．弹簧振子的振动频率始终不变
C．弹簧振子的振幅逐渐增大
D．弹簧振子的振幅先增大后减小
2．如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ'，则可判断（）
A.θ'=θB.θ'>θ
C.θ'<θD.不能确定θ和θ'的关系
3．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
4．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。
当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是（）
A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈
B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器
C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器
D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管
5．如图所示的电路中，D1和D2是两个完全相同的灯泡，L是一个自身电阻可以忽略不计而自感系数较大的线圈。
在开关S2断开、S1闭合时，两个灯泡都发出较暗的光。
则关于两灯亮度的变化，下列说法正确的是（）
A．若先闭合S1,再闭合S2，D1逐渐变亮．后来亮度稳定
B．若先闭合S1,再闭合S2,D1逐渐变暗，后来熄灭
C．在开关均闭合的情形下，将开关S1断开，D2逐渐变暗，直到熄灭
D．在开关均闭合的情形下，将开关S1断开，D1先亮后逐渐变暗，直到熄灭
6．铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中空气阻力不计，下列判断中正确的是（）
A．金属环在下落过程中的机械能守恒
B．重力对金属环所做的功一定等于金属环重力势能的减少量
C．重力对金属环所做的功等于金属环增加的动能与金属环克服安培力所做的功之和
D．磁铁对桌面的压力始终小于其自身的重力
7．如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB边垂直，且保持AC平行于OQ。
关于线框中的感应电流，以下说法正确的是（）
A．开始进入磁场时感应电流最小
B．开始穿出磁场时感应电流最大
C．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
D．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向
8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（）
A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3:
2
C．先后两次通过线圈的最大磁通量之比为3:
2
D．交流电b的电动势的最大值为
V
9.三个相同的电阻，分别通过如图（a）（b）（c）所示的变化电流，三个图中的I0和周期T相同。
下列说法中正确的是（）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，（a）（b）发热量相等，是（c）发热量的2倍
C．在相同时间内，（a）（c）发热量相等，是（b）发热量的1/2
D．在相同时间内，（b）发热量最大，（a）次之，（c）的发热量最小
10、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10：
1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220
sin100πt（V），则（）
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V
B．当t=1/600s时，c、d间的电压瞬时值为110V
C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大
11．劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端挂一个质量为m的小球，小球静止时距地面高h．现用力向下拉球使球与地面接触，然后从静止释放小球，（假设弹簧始终在弹性限度内），下列说法中不正确的是（）
A、球在运动过程中距地面的最大高度为2h
B、球上升过程中，总势能不断减小
C、球距地面高度为h时，速度最大
D、球在运动过程中的最大加速度是
12．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（）
A．振子乙的振动方程为
（cm）
B．所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1
C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大
D．振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2
二、实验题（本题共3小题，共18分,每格2分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
）
13.
（1）某同学在做"利用单摆测重力加速度"实验中，先测得摆线长为97.50cm，球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则：
①该摆摆长为 _____ cm，秒表所示读数为 ___ s。
②如果他测得的g值偏小，可能的原因是（）
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
（2）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标将所得数据点连成直线（如图），并求得该直线的斜率为K，则重力加速度g= ________ （用K表示）。
14.如图所示是演示沙摆振动图像的实验装置在木板上留下的实验结果。
沙摆的运动可看作是简谐运动。
若手用力F向外拉木板作匀速运动，速度大小是0.20m/s．右图所示的一段木板的长度是0.60m，那么这次实验所用的沙摆的摆长为________cm。
（答案保留2位有效数字，计算时可以取
＝g）
15．某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置。
线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R’、变阻器R和开关S连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中。
闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
（1）当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针的偏转方向是_________，乙表指针的偏转方向是________。
（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙表的偏转情况是______________（填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”）
（3）从上述实验可以初步得出结论：
。
三、本题共5小题，共46分。
解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16.（8分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
（1）该简谐横波的波长、周期分别为多少？
（2）求出x=1.0m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移；
（3）图中A点在0.5S时刻的速度方向.
17．（9分）如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，匝数n共100匝，线圈的面积
为1×102cm2，处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，以200rad/s的角速度匀速转动，
已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω，那么：
（1）K合上后以图示位置为计时起点，规定沿abcda方向的电流为正，试写出电路中电流瞬时值的表达式；
（2）求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中，通过线圈
导线横截面的电量；
（3）K合上后电阻R上消耗的功率是多少？
18．（8分）有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，变压器为理想变压器，输电线路如图所示，已知重力加速度g=9.8m/s2。
求：
（1）发电机输出功率为多少？
（2）所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比分别为多少？
19.（10分）如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v－t图像.（设导轨足够长）求：
（1）力F的大小.
（2）t=1.6s时，导体棒的加速度.
（3）若1.6s内导体棒的位移X＝8m，试计算1.6s内电阻上产生的热量.
20．（11分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.2kg、阻值r＝0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。
整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。
为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，已知当t＝2s时，F恰好为零。
g=10m/s2求：
（1）当t＝2s时，磁感应强度B的大小；
（2）当t＝3s前的瞬间，外力F的大小和方向；
（3）请在图丙中画出前4s外力F随时间变化的图像（规定Ｆ方向沿斜面向上为正）；
（4）4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距207.90cm，求棒下滑该距离过程中电阻R上产生的焦耳热。
附加题：
（20分）
21.如图所示，质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平。
弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态。
在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块，从离铁板上表面高h=80cm处自由下落。
木块碰到铁板上以后不再离开，两者一起开始做简谐运动。
木块碰到铁板上以后，共同下降了l1=2.0cm，此时它们的共同速度第一次达到最大值。
又继续下降了l2=8.0cm后，它们的共同速度第一次减小为零。
空气阻力忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。
求：
（1）若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，比例系数叫做弹簧的劲度，用k表示。
求本题中弹簧的劲度k。
（2）从木块和铁板共同（共同速度为0.8m/s）开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少？
（3）在振动过程中，铁板对木块的弹力的最小值N是多少？
福建省莆田一中08–09学年度下学期期中考试
物理参考答案
一、选择题:
（本题共12小题,每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确。
有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1分。
有选错或不答的得0分。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
B
B
BD
BC
D
BD
C
AD
B
ACD
二、实验题（本题共3小题，共18分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
）
13、
（1）①98.50；99.8；②B；
（2）4π2/K
14、56
15．
（1）向右偏，（2分）向左偏（2分）
（2）向左偏（2分）
（3）穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化（2分）
三、本题共5小题，共46分。
解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16．（8分）
（1）λ=2m,（1分）
（2分）
（2）S=4.5×4A=90cm（2分）y=0（1分）
（3）向下（2分）
17．（9分）解：
（1）
t=0时，感应电流为正的最大值
∴感应电流瞬时值表达式为
或
A-----（3分）
⑵由
----（2分）
得
----（3分）
⑶
----（3分）
18．（8分）
（1）因为
所以
w（3分）
（2）
（1分）
又因
，
所以
（2分）
（2分）
19．（10分）
解：
（1）由图像可知，导体棒运动的速度达到10m/s时开始做匀速运动，此时安培力和拉力F大小相等.导体棒匀速运动的速度V1=10m/s.（1分）
匀速运动后导体棒上的电动势：
E＝BLV1（1分）
导体棒受的安培力：
F1＝BIL＝
＝
N＝10N（1分）
则：
F＝F1＝10N（1分）
（2）由图像可知，时间t=1.6s时导体棒的速度V2＝8m/s.
此时导体棒上的电动势：
E＝BLV2（1分）
导体棒受的安培力：
F2＝BIL＝
N＝8N（1分）
由牛顿定律得：
a=
＝
m/s2=2m/s2（1分）
（3）拉力F做功W＝FX＝10×8J＝80J（1分）
由图像知此时导体棒的速度V2＝8m/s.
导体棒动能EK＝
mV２2＝
×1×82J＝32J（1分）
根据能量守恒定律，产生的热量Q＝W－EK＝48J（1分）
20．（11分）解
（1）E＝
＝L1L2
＝L1L2
-----（1分），
I＝
＝L1L2
-----（1分），
mgsin30＝B2IL1＝L12L2
，-----（1分）
可解得B2＝1T
（2）由图可知B3＝1.5T，-----（1分）
F＝B3IL1－mgsin30＝B3L12L2
－mgsin30＝0.5N-----（1分），
沿斜面向下-----（1分），
（3）如图（2分）
（4）撤去外力后，棒沿导轨向下做变加速运动，最终匀速。
当R上电压达到恒定时，棒已做匀速运动。
由a=0得：
-----（1分）
该过程中
-----（1分）
代入数据得
----------（1分）
21、解：
（1）设木块碰到铁板前，弹簧的形变量为x1，由平衡条件得：
kx1＝Mg···················（2分）
k（x1+l1）＝Mg+mg················（2分）
解得：
k＝50N/m··············（2分）
（2）木块和铁板以共同速度运动以后，它们和弹簧组成的系统机械能守恒，所以
ΔΕР＝（M+m）g（l1+l2）+
·········（4分）
＝0.282J················（2分）
（3）由简谐运动的规律知，最高点和最低点的加速度大小相等、方向相反，最高点木块加速度方向向下，处于失重状态，铁板对木块的弹力最小，设为F，则有：
kl2＝（M+m）a····················（3分）
mg－F＝ma·····················（3分）
解得：
F＝0.2N····················（2分）
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