福建师大附中高二物理下学期期中试题及答案.docx

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福建师大附中高二物理下学期期中试题及答案

福建师大附中2015-2016学年第二学期期中考试卷

高二物理

（完卷时间：

90分钟；满分：

100分）

说明：

本试卷共五大题，19小题。

请把答案写在答卷上。

考试结束后，只要上交答卷。

第

卷（选择题共48分）

一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。

在每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

）

1．下列说法正确的是

A．捕鱼人在岸上不同的位置看到水中静止的鱼的位置不变

B．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时实际太阳还在地平线以下

C．在光的反射现象中光路是可逆的，但光的折射现象中光路是不可逆的

D．光从玻璃射入空气时红光比紫光发生全反射的临界角小

2．一竖直弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，那么在

和

（Δt是微小的时间）两时刻，弹簧振子的：

A．相对平衡位置的位移相同

B．速度相同

C．加速度相同

D．弹性势能相同

3．如图所示为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是

A．I1>I2B．I4U2

4．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是

A．乙图中ab时间段对应甲图中A至B图的过程

B．乙图中bc时间段对应甲图中C至D图的过程

C．乙图中d时刻对应甲图中的D图

D．若乙图中d处是0.02s，则1s内电流的方向改变50次

5．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是断开的。

A1、A2、V为理想交流电表，它们的读数分别为I1、I2和U。

现闭合S，下列推断中正确的是

A．U变小，I1变小

B．U不变，I2不变

C．I1变大，I2变小

D．I1变大，I2变大

6．如图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的图象，质点b的振动方程为y＝—0.04sin2πt（m），以下说法正确的是

A．该波向x轴正方向传播

B．经过0.25s，质点c的位移为0.5m

C．从t＝0时刻起，质点a比质点c先回到平衡位置

D．质点b在t＝0.125s和t＝0.25s的加速度大小之比为1∶

7．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则

A．在水中，b光波长比a光波长大

B．a、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大

C．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距

D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失

8．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是

A．远离中心点处亮环的分布较疏

B．用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环

C．是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的

D．与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的

二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。

在每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。

）

9．下列说法正确的是

A．变化的电场产生磁场

B．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同

D．遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长

10．一雷达向飞机发出微波，若飞机正远离雷达，则被飞机反射回来的微波与发出的微波相比

A．波速变小B．波速不变C．频率变低D．频率变高

11．为检测矿泉水的品质，我们可以利用干涉原理测定矿泉水的折射率。

方法是将待测矿泉水填充到特制容器，特制容器不影响光的传播，放置在双缝与荧光屏之间（之前为空气，特制容器未画出），通过对比填充矿泉水后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1，就可以计算出该矿泉水的折射率。

设空气的折射率为1，则下列说法正确的是

A．x2＞x1　　　　　　　　B．x2＜x1

C．该矿泉水的折射率为

D．该矿泉水的折射率为

12．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－1.0m和x＝5.0m处，两列波的速率均为v＝2m/s，两波源的振幅均为A＝2cm。

图示为t＝0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x＝1.0m和x＝3.0m的M、N两质点刚开始振动。

质点P、Q的平衡位置分别处于x＝2.0m和x＝2.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是

A．质点Q的起振方向沿y轴正方向

B．t＝1.25s时刻，质点M的位移为-4cm

C．两列波能发生干涉，发生干涉后质点P为振动减弱点

D．两列波能发生干涉，发生干涉后质点Q为振动加强点

第

卷（非选择题共52分）

三、实验题（共16分）

13．（6分）有位同学想知道家中一把小铁锁的重心位置，做了如下实验：

用一轻细线一端系在小铁锁上，将其悬挂起来，如图（

）所示，近似将其当作单摆处理。

先用米尺量出悬点到小铁锁下端的距离

，然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出其多次全振动的时间，算出振动周期

。

多次改变悬线长并重复上面操作，得到多组

、

的数据，作出

图像如图（

）所示。

（1）由图中可知小铁锁的重心到其下端的距离为▲cm；

（2）测得当地重力加速度大小为▲m／

（保留两位有效数字）

14．（4分）如图所示，用“插针法”测定一块两面不平行的玻璃砖的折射率，以下是几个主要操作步骤：

a．在平木板上固定白纸，将玻璃砖放在白纸上；

b．用笔沿玻璃砖的边缘画界面AAˊ和BBˊ（如图甲所示）；

c．在AAˊ上方竖直插针P1、P2；

d．在BBˊ下方竖直插针P3、P4，使P1、P2、P3、P4在一条直线上如甲图；

（1）以上步骤有错误的是▲（填步骤的字母代号）。

（2）在改正了错误操作，进行了正确的操作和作图后，该同学做的光路图如图乙所示，其中P1P2垂直AAˊ，测量出了θ、β的角度，则该玻璃砖的折射率是n=▲。

15．（6分）有一种测量重物的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电流表）组成。

已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。

设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5V。

请回答：

压力F/N

0

250

500

750

1000

1250

1500

……

电阻R/Ω

300

270

240

210

180

150

120

……

（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘▲A处。

（2）如果放一重物在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为30mA,该重物的重力是▲N。

四、计算题（共3小题，共36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得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位。

）

16．（11分）如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面如图所示。

（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；

（2）求线圈从t＝0位置开始到转过60°时的瞬时电流；

（3）求线圈从t＝0位置开始到转过90°的过程中的流过电阻R的电量；

（4）求图中电压表的读数。

17．（11分）一列沿－x方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。

P、Q两点的坐标分别为（2.5，0）和（－1，0），已知t＝1.1s时，P点第二次出现波峰。

试计算：

（1）这列波的传播速度；

（2）从t＝0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波谷；

（3）从t＝0时刻起，到Q点第一次出现波谷时，P点通过的路程。

18．（14分）如图所示，一左侧为四分之一圆形，右侧为直角梯形的等厚玻璃砖，圆形半径R＝1m，直角梯形的高OP=1m，∠OMN=60°，一束平行蓝光（光束范围恰好在PQ之间）垂直射向该玻璃砖，经折射后在屏幕S上形成一个亮区．屏幕S至O的距离为OG＝（

＋1）m，试求：

（1）若左侧四分之一圆形玻璃砖对蓝色光的折射率为n1＝

，右侧直角梯形玻璃砖对蓝色光的折射率为n2＝

，请你求出屏幕S上形成亮区的长度．（结果可保留根号）；

（2）若将题干中蓝光改为白光，在屏幕S上形成的亮区的边缘是什么颜色，试说明理由。

五、附加题（本题10分，基本答对才能得分。

只有必做部分能得80分以上的，本题才能加入总分，总分最多加到100分。

）

19．（10分）如图所示，A的质量mA=1kg，AB间用弹簧连接着，弹簧劲度系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且恰好没接触地面。

现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，此过程物体A的运动为简谐运动，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，求

（1）物体A的振幅；

（2）若把拉力F改为F=30N，则B刚要离开C时，物体A的速度。

福建师大附中2015-2016学年第二学期高二物理期中考参考答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

B

A

B

C

D

C

D

AD

BC

BC

ACD

13．1.0cm；9.3—9.5m／

14．

（1）b、d

（2）

15．

（1）1.5×10－2　

（2）1250

16．（11分）解：

（1）最大感应电动势Em＝nBabω（1分）

从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBabωcosωt（1分）

（2）线圈从t＝0位置开始到转过60°时的瞬时电动势为

e＝Babωcos60°＝

nBabω（2分）

i＝

＝

（1分）

（3）q＝

（1分）

q＝

（2分）

（4）感应电动势的有效值E＝

（1分）

图中电压表的读数U＝

＝

（2分）

17．（11分）解：

（1）由题意可知该波的波长为λ＝1m，P点与最近波峰的水平距离为1.75m，距离下一个波峰的水平距离为2.75m（2分）

所以v＝

＝2.5m/s（2分）

（2）Q点与最近波谷的水平距离为5.75m（1分）

故Q点第一次出现波谷的时间为t1＝

＝2.3s（2分）

（3）该波中各质点振动的周期为T＝

＝0.4s（1分）

Q点第一次出现波谷时质点P振动了t2＝1.7s（1分）

则t2＝4T＋

T＝

（1分）

质点每振动

经过的路程为10cm

P点通过的路程s′＝1.7m（1分）

18．（14分）

（1）①设蓝光临界角为C，由全反射的知识：

sinC＝

C=450（2分）

蓝光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，光线AE为折射角为900时的临界光线，E点到亮区中心G的距离为屏S亮区最右端。

由几何知识可知：

AB＝Rsin450=

（2分）

OB＝ABBD＝ABtanC＝AB

GD＝OG－（OB＋BD）＝1m，

＝

，

所以有：

L1＝GE＝

AB＝1m.（2分）

②根据折射定律：

对于右侧梯形，由于入射角为300，正对O点入射的光线经梯形折射后到达屏S亮区最左端

＝

r=600（2分）

由几何知识可知：

∠FMG=300

GM＝OG—R

L2＝FG＝GMtgn300=

m（2分）

L=L1+L2=1+

m（2分）

（2）由于白色光中紫光的折射率最大，临界角最小，故在屏幕S上形成的亮区的边缘应是紫色光．（2分）

19．（10分）解：

（1）初始状态F=0时，弹簧的伸长量x1=mAg/k=0.1m（1分）

A物体的运动为简谐运动，平衡位置为A所受合力为零的位置，

（1分）

x2=

/k=0.05m（1分）

所以振幅L=x1+x2=0.15m（1分）

（2）当F=15N，B离开C但不能继续上升，此时A上升到最高点速度为零，

所以A上升的高度h=2L=0.3m（1分）

A上升过程中：

Fh=mAgh+△Ep（2分）

所以弹簧弹性势能增加了△Ep=1.5J

把拉力改为F=30N时，A上升过程中：

Fh-mAgh-△Ep=

mA

（2分）

得

=3m/s（1分）