江西省九江市同文中学2017_2018学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

九江市同文中学20172018学年度下学期期中考试高二年级物理试卷1. 如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是（ ）A. 的时刻，振子具有最大正向加速度B. 的时刻，振子具有最大负向速度C. 的时刻，振子具有最大正向位移D. 的时刻，振子具有最大正向回复力【答案】B【解析】A的时刻，振子位于正向的最大位移处，所以振子的回复力为负向最大，振子具有最大负向加速度，故A错误；B的时刻，振子经过平衡位置，正从正的位移向负的位移方向运动，所以具有最大负向速度，故B正确；C的时刻，振子处于负向的最大位移处，所以振子具有最大负向位移，故C错误；D的时刻，振子位于正向的最大位移处，所以振子的回复力为负向最大，故D错误；故选B。【点睛】周期是振子完成一次全振动的时间，振幅是振子离开平衡位置的最大距离；由图象直接读出周期和振幅根据振子的位置分析其速度和加速度大小振子处于平衡位置时速度最大，在最大位移处时，加速度最大。2. 图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为x=2m处质点的振动图像。下列判断正确的是（ ）A. 波沿x轴负方向传播B. 传播速度为20m/sC. t=0.1s时, x=2m处质点的加速度最大D. 波源在一个周期内走过的路程为4m【答案】B【解析】A、由乙图读出时刻x=2m质点的振动方向沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向沿x轴正方向，故A错误；B、由甲图读出波长，由乙图读出周期，则波速，故B正确；C、在时刻，图甲中x=2m质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零，故C错误；D、波源在一个周期内走过的路程为：s=40.2m=0.8m，故D错误；故选B。【点睛】本题关键要抓住振动图象与波动图象之间的联系，将一个周期分成四个周期研究质点的振动过程。3. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则（ ）A. 此单摆的固有周期约为0.5 sB. 此单摆的摆长约为lmC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若把该单摆移到月球上，则在月球上该单摆的共振曲线的峰将向右移动【答案】B【解析】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s，故A错误；由图可知，共振时单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s。由公式，可得L1m，故B正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，故C错误；若把该单摆移到月球上，重力加速度减小，则周期增大，频率减小，所以在月球上该单摆的共振曲线的峰将向左移动，故D错误。所以B正确，ACD错误。4. 如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，顶角A为30，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与AC夹角为30，则棱镜的折射率为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】顶角A为30，则光从AC面射出时，在玻璃中的入射角r30.由于出射光线和入射光线的夹角为30，所以折射角r60.由光路可逆和折射率的定义可知n，C项正确5. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，O是其连线的中点，在其连线的中垂线上的P点释放一个静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ）A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B. 点荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值D. 点电荷超过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零【答案】C【解析】A项：点电荷-q在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，所以P到O的过程中，由于P的位置不确定，所以加速度大小变化不确定，故A、B错误；C项：点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值，故C正确；D项：根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度不能确定，故D错误。点晴：本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性进行分析求解，注意从O点向上或向下的过程，电场强度都是先增大后减小。6. 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABC=CAB=30，BC=m，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个电荷量q=-210-6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.210-5J，由B移到C的过程中电场力做功610-6J，下列说法正确的是（ ）A. B、C两点的电势差UBC=3VB. A点的电势低于B点的电势C. 负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D. 该电场的场强为1V/m【答案】D【解析】由B移到C的过程中电场力做功，根据得B、C两点的电势差为：，故A错误；点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2105 J，根据电场力做功量度电势能的变化得点电荷由A移到B的过程中，电场力做功1.2105 J，A、B两点的电势差，所以A点的电势高于B点的电势，B错误；，根据得：负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错误；UBC=3 V，UCA=3 V，UAB=6 V，在AB连线取一点D为该线中点，所以UAD=3 V，UCA=3 V，UAC=3 V，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线。而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B。因为，由几何关系得AD=3 m，所以UAD=EdAD=3 V，所以该电场的场强为1 V/m，D正确。7. 如图所示，Rt为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明（ ）A. 环境温度变高B. 环境温度变低C. 环境温度不变D. 都有可能【答案】B【解析】试题分析：由图可知，灯泡与串联后与R并联，再与另一个R串联要使灯泡变暗，应使流过灯泡的电流减小；则可分别由闭合电路欧姆定律分析各项，可得出正确答案当的温度变高时，其电阻减小，所以外电路总电阻减小，总电流就增大，电源的内电压增大，路端电压减小，所以通过支路中R的电流变小，而总电流增大，所以通过灯泡的电流增大，灯泡应变亮相反，环境温度变低时，灯泡L的亮度变暗，B正确8. 如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则（ ）A. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为1：3B. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为C. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：1D. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2：3【答案】D【解析】粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示：由数学知识可知，粒子做圆周运动转过的圆心角分别是：A=120，B=60，设粒子的运动轨道半径为rA，rB，解得：；。洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，可得，则粒子1与粒子2的比荷值为：，故A B错误；粒子运动的周期，粒子运动的时间：，带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为：，故C错误，D正确。所以D正确， ABC错误。9. 如图所示，有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个等腰直角三角形的导线框abc，其直角边长也为L，在水平拉力F作用下从图示位置开始向右匀速穿过磁场区,这一过程中直角边ab始终与磁场边界平行。以导线框中逆时针方向为电流的正方向。则下图中能正确表示线框中电流i随时间t变化的图象是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】线框刚进入磁场时磁通量向外增加，感应磁场向里，因此感应电流方向为顺时针，电流i应为负，选项CD错误；随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，当线圈全部进入磁场时，感应电流减为零；线圈出离磁场后，感应电流为逆时针方向，即为正向，随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，直到为零，故选项A正确，B错误；故选A. 点睛：该题实际上由第一时间段内的感应电流的大小变化和方向就可以判定结果，把后面的每一段都分析，就是为了能够熟练楞次定律的应用10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是50l，P是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R10 ，其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压。下列说法正确的是（ ）A. 单刀双掷开关与a连接，电压表的示数为4.4VB. 单刀双掷开关与a连接，t0.01s时，电流表示数为零C. 单刀双掷开关由a拨向b，原线圈的输入功率变小D. 单刀双掷开关由a拨向b，副线圈输出电压的频率变为25Hz【答案】A【解析】由图象可知，电压的最大值为V，交流电的周期为210-2s，所以交流电的频率为f=50HzA项：交流电的有效值为220V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为4.4V，所以A正确；B项：当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为4.4V，所以副线圈电流为，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为不为零，故B错误；C项：当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C错误；D项：当单刀双掷开关由a拔向b时，不会着改变交流电的频率还是50Hz，故D错误。11. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=20cm2,。螺旋管导线电阻r=1，R1=4，R2=5，C=20F。在一段时间内，竖直向下穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是( )A. 螺线管中产生的感应电动势为1000VB. 闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电C. 闭合S，电路中的电流稳定后，通过电阻R1的电流为0.1AD. 闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，以后流经R2的电量为【答案】CD【解析】A、根据法拉第电磁感应定律： ，故A错误； B、根据楞次定律可知回路中产生的电流方向是逆时针，所以电容器下级板带正电，故B错；C、根据闭合电路欧姆定律，有：，故C对；D、S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压： 流经R2的电量： ，故D正确；综上所述本题答案是：CD点睛：要会运用楞次定律判断电流的方向，并且要对电容器的充放电有一个正确的认识。12. 一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在x=1m和x=2m的质点A、B的振动图象如图所示，由此可知（ ）A. 波长为B. 波速可能为1m/sC. 3s末A、B两质点的位移相同D. 1s末A质点的速度小于B质点的速度【答案】AD.B项：由图知周期 T=4s，则波速为，故B错误；C项：由图可知，3s末A处于波谷，B处平衡位置，所以两质点位移不相同，故C错误；D项：由图知，1s末A点经过波峰，速度为零，而B点通过平衡位置，速度最大，故D正确。点晴：本题中振动图象反映质点的振动情况，根据振动图象的信息，能确定两质点在同一时刻的状态，列出距离与波长的通式是关键。13. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中Ox2段是对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是（ ）A. x1处电场强度最大B. x2x3段是匀强电场C. x1、x2、x3处电势关系为D. 粒子在Ox2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动【答案】BC【解析】根据电势能与电势的关系：Ep=q，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误。x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，选项B正确；根据电势能与电势的关系：Ep=q，粒子带负电，q0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：123故C正确。由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动。x1x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动。x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故D错误。故选BC.点睛：解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况。14. 三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（ ）A. 三微粒在电场中的运动时间有t3=t2t1B. 三微粒所带电荷量有q1q2=q3C. 三微粒所受电场力有F1=F2F3D. 飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能【答案】AD【解析】三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，上极板带正电，下极板接地，微粒做类平抛运动。微粒水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速为零的匀加速直线运动。A：微粒水平方向做匀速直线运动，微粒在电场中的运动时间，三微粒水平速度相等，则。故A项正确。BC：微粒竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，则，且；所以。三个质量相等的带电微粒在竖直方向只受电场力F，则；所以，。故BC两项均错误。D：微粒在竖直方向的末速度，则；微粒飞出电场的速度，微粒飞出电场的动能，则飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能。故D项正确。二、实验题（每空2分，共14分）15. 如图所示为玻璃厚度检测仪的原理简图，其原理是：固定一束激光AO以不变的入射角1照到MN表面，折射后从PQ表面射出，折射光线最后照到光电管C上，光电管将光信号转变为电信号，依据激光束在C上移动的距离，可以确定玻璃厚度的变化.设145，玻璃对该光的折射率为，C上的光斑向左移动了s，则可确定玻璃的厚度比原来变_(填“厚”或“薄”)了_.【答案】 (1). 厚 (2). 【解析】如图示:由折射定律可知，射出玻璃的光线和进入玻璃的光线是平行的，当玻璃变厚图中虚线示，光斑向左移动；如右图示由，得到16. 现有一直流电流计G，满偏电流为，内阻约几百欧。某同学想把它改装成量程为0-2V的电压表，他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。 （1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_，最后记录电阻箱的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母，其中有些步骤不是必要的）。A闭合开关B保持R不变，闭合开关C调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度（2）如果测得的阻值为，则电流计G的内阻为_。（3）现给电流计G_联（选填“串”或“并”）一个阻值为_ 的电阻，就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表。（4）本实验中电流计G内阻的测量值比其内阻的实际值_（选填“偏大”或“偏小”）【答案】 (1). ACBE (2). 400 (3). 串 (4). 9600 (5). 偏小【解析】（1）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S1，调节滑动变阻器R，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S2，改变电阻箱R1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻rg故应选ACBE（2）由以上分析可知，如果测得R的阻值为400，则电流计G的内阻为400；（3）将电流计改装成电压表，应串连接入一分压电阻R，由欧姆定律及串联电路分压规律有：U=IgRg+IgR（其中U为改装后电压表的满偏电压）则R=Rg4009.6k（4）实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻所以该测量值“略小于”实际值点睛：本题考查电压表的改装及半偏法测电阻的实验；该题难度较大，需掌握半偏法测电阻的方法，电表改装原理及误差分析等内容才能解答次题三、解答题（共40分）17. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，求：（1）该弹簧振子振动的振幅、周期各是多少；（2）该弹簧振子简谐运动的表达式；【答案】（1） （2）【解析】本题考查由振动图象。（1）由图可知：振幅为，周期为（2）角速度：，简谐运动的表达式：18. 如图所示，一列沿x轴正向传播的横波，波速,M、N是x轴上两点，图示时刻波传到M点，N点的横坐标x=10m，从图示时刻开始计时，求：(1)M点的振动方向及振动周期；(2)经过多长时间，N点第一次到达波谷。【答案】（1）M点向上振动，周期 （2）【解析】（1）图示时刻M点向上振动，由图像可知，该波的波长为由波速公式：得到：（2）由图像可知，该时刻坐标原点处质点正振动到波谷位置，由波传播规律可知，波再向前传播时，N点第一次到达波谷，设经历时间为t，则。19. 如图所示为一半径为R的透明半球体过球心O的横截面，面上P点到直径MN间的垂直距离为。一细光束沿PO方向从P点入射，经过面MON恰好发生全反射。若此光束沿平行MN方向从P点入射，从圆上Q点射出，光在真空中的传播速度为c，求：（1）透明半球体的折射率n；（2）沿MN方向从P点入射的光在透明物中的传播时间t。【答案】 设透明半球体的临界角为C，光路如图所示： 则由几何关系有：又有： 解得： 光在P点的入射角设对应的折射角为r，则 解得： 光在透明半球体中的传播距离光在透明半球体中的传播时间 光在透明半球体中的传播速度： 联立解得： 点睛：本题主要考查了折射定律的应用，关键是掌握全反射的条件和临界角，要画出光路图，运用几何知识求解入射角与折射角，即可求解。20. 如图所示，匀强磁场宽度