北京师大附中17-18学年高二下学期期中考 精品

北京市师大附中2017-2018学年下学期高二年级期中考试物理试卷
本试卷共2卷，满分100分，另选做题20分，考试时间为100分钟。

第一卷
一、不定项选择题（2分×23=46分）
1. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。

线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示。

下面说法中正确的是
A.1t 时刻通过线圈的磁通量为零
B. 2t 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C. 3t 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D. 每当e 变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
2. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。

已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则 A. 电压表的示数为220V
B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次
C. 灯泡实际消耗的功率为484W
D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
3. 如图所示，当交流电源的电压为220V ，频率为50Hz 时，三只灯泡1L 、2L 、3L 亮度相同。

若保持交流电源的电压不变，只将其频率改变为100Hz ，则
A. 1L 、2L 、3L 亮度都比原来亮
B. 只有1L 的亮度比原来亮
C. 只有2L 的亮度比原来亮
D. 只有3L 的亮度比原来亮
4. 理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡1L 和2L ，输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 是断开的，如下图所示，在S 接通后，以下说法正确的是
A. 灯泡1L 两端的电压减小
B. 通过灯泡1L 的电流增大
C. 原线圈中的电流增大
D. 变压器的输入功率增大
5. 如下图所示为加在电灯上的电压图象，即在正弦交流电的每二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，那么现在电灯上的电压有效值为
A. 2/0U
B. 4/0U
C. 6/0U
D. 8/0U
6. 如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形图。

原、副线圈匝数比1:10:21 n n ，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A ，下列说法正确的是
A. 变压器输出端所接电压表的示数为220V
B. 变压器的输出功率为200W
C. 变压器输出端的交流电的频率为50Hz
D. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为
2
2
20n Wb/s 7. “二分频”音箱内有高频、低频两个扬声器。

音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低两个频段分离出来，送往相应的扬声器。

图为音箱的简化电路图，高低频混合电流由a 、b 端输入，L 是线圈，C 是电容器。

则下列判断中正确的是（ ）
A. 甲扬声器是低频扬声器
B. C 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C. L 的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D. 乙扬声器中的电流的最大值一定比甲中的大
8. 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中1R 为光敏电阻，2R 为定值电阻，此光敏电
阻计数器的工作原理是
R时，信号处理系统获得高电压
A. 当有光照
1
R时，信号处理系统获得低电压
B. 当有光照
1
C. 信号处理系统获得一次低电压就计数一次
D. 信号处理系统获得一次高电压就计数一次
9. 图示为位移传感器的原理图，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P移动，通过理想电压表显示的数据来反映物体位移的大小x，则下列说法正确的是
A. 物体m向右移动时，电压表的示数变大
B. 物体m运动时，电路中的电流会发生变化
∆与物体位移x成正比
C. 电压表示数的改变量U
∆与物体位移x不成正比
D. 电压表示数的改变量U
10. 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。

它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。

有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）——浓度曲线如图，请判断，电压U与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是
表示数
11. 下列说法正确的有
A. 在机械波中偏离平衡位置的位移总相同的两个质点间的距离为一个波长
B. 产生多普勒效应的原因是波源自身的频率发生了变化
C. 只有障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多，才能发生衍射现象
D. 形成稳定干涉图样的必要条件是两列波的频率相同
12. 如图所示为沿x 轴负向传播的一列简谐横波在某一时刻的图象。

从该时刻起的一段很短的时间内，质点Q 的速度v 和加速度a 大小的变化情况是
A. v 变大、a 变大
B. v 变小、a 变小
C. v 变大、a 变小
D. v 变小、a 变大
13. 一列横波沿x 轴传播，下左图是波上某一质点P 的振动图线。

下右图为这列横波在0.1s 时刻的波形图。

由此可以判断该波的传播速度和传播方向是 A. 1m/s ，沿x 轴正方向传播 B. 1m/s ，沿x 轴负方向传播 C. 0.5m/s ，沿x 轴正方向传播 D. 0.5m/s ，沿x 轴负方向传播
14. 一简谐横波正在沿着x 轴的正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0.4s ，波的振幅为0.4m ，在0t 时刻的波形如图所示：则在0t +0.2s 时，
A. 质点P 正处于波谷
B. 质点P 正经过平衡位置向上运动
C. 质点Q 通过的总路程为1.2m
D. 质点M 正处于波峰
15. 两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s 的速率沿同一直线相向传播，
0 t 时刻的波形图如图所示，图中小方格的边长为0.1m 。

则以下不同时刻，波形正确的是
16. 如图所示，S 是平静水面上的波源，M 、N 是水面上的两块挡板，其中M 板固定，N 可以左右移动，两板之间有一狭缝。

当波源S 沿垂直于水面的方向持续振动时，水面上的A 质元没有发生明显的振动。

为了使A 质元能够明显地振动起来，可采用以下哪些方法
A. 适当减小波源S 的振动频率
B. 适当增大波源S 的振动频率
C. 将挡板N 向左移动适当距离
D. 将挡板N 向右移动适当距离
17. 如图所示，1S 、2S 是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。

实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。

关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有
A. d 质点的振动既不是最强也不是最弱
B. a 质点振动最弱，b 、c 、d 质点振动都最强
C. a 、b 、c 、d 各质点的振动都是时而强时而弱
D. 再过T/4后的时刻a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱 18. 某单色光在真空中的波长为λ，波速为c ，它在折射率为n 的介质中速度为 A. n c / B. ()λn c / C. nc D. c 19. 两束不同频率的单色光a 、b 从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（βα>）。

下列结论中正确的是
A. 光束b 的频率比光束a 低
B. 在水中的传播速度，光束a 比光束b 小
C. 水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小
D. 光从水到空气发生全反射的临界角b 比a 大
20. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。

以下关于光导纤维的说法正确的是
A. 内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面发生全反射
B. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生全反射
C. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生折射
D. 内芯的折射率与外套相同，外套材料有韧性，可以起保护作用 21. 以下现象或实验结果说明了光的波动性的是 A. 肥皂薄膜上的彩色条纹 B. 泊松亮斑 C. 日月食现象 D. 小孔成像
22. 夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，对这一现象有下列不同的解释，其中正确的是
A. 水珠对光有聚集作用，起到了类似凸透镜的作用，所以人看到的光很强，感觉很亮
B. 水珠对光有发散作用，所以人看到的光增多，感觉很亮
C. 光从水珠射向底下的荷叶时，在到达水与空气膜的交界处，一部分光发生了全反射
D. 从空气射向水珠时，在空气与水交界处一部分光发生了全反射
23. 白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射点O 不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说法中正确的是
A. 若红光射到P 点，则紫光在P 点上方
B. 若红光射到P 点，则紫光在P 点下方
C. 紫光先发生全反射而红光后发生全反射
D. 当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水底时是在同一点
二、实验题（每空2分，共14分）
24. 某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示。

则图丙的读数=1x ______mm ；图丁的读数=2x ______mm 。

实验中所用的双缝间的距离20.0=d mm ，双缝到屏的距离60=L cm ，则实验中计算波长的表达式=λ____________（用已知量和直接测量量的符号表示）。

根据以上数据，可得实验中测出的光的波长=λ__________m 。

25. 如图所示：一半圆形玻璃砖外面插上P l 、P 2、P 3、P 4四枚大头针时，P 3、P 4恰可挡住P l 、P 2所成的像，则该玻璃砖的折射率=n __________。

有一同学把大头针插在'1P 、'
2P 位置时，在
MN 的下方向上观察，看不到大头针的像，其原因是_______________________。

26. 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面a a '和b b '后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将（ ）（填“偏大，偏小或不变”）。

三、计算题（共40分）
27. 图中所示实线和虚线分别表示01=t 和5.02=t s 时的简谐横波的图象，则波速为多大？
28. 如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。

容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm 长的线光源。

靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。

开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。

将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。

再将线光源沿同一方向移动8.0cm ，刚好可以看到其顶端。

求此液体的折射率n 。

29. 一台交流发电机的输出电压为250V ，输出功率为100kW ，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。

为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V 交变电压，求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？ 30. 发电机转子是100匝边长为20cm 的正方形线圈，将它置于05.0=B T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以πω100=rad/s 的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2Ω，外电路的电阻为8Ω，试求： （1）交变电流的瞬时表达式；
（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功； （3）从计时开始，线圈转过3/π的过程中，通过外电阻的电量。

四、附加题（20分）
31. 一个用绝缘材料制成的扁平薄圆环，其内、外半径分别为1a 、2a ，厚度可以忽略。

两个上
下表面都带有电荷，每个面的电荷面密度σ为已知常量。

薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以ω转动。

将一半径为0a ()10a a <<、电阻为R 并与薄圆环共面的导线圆环与薄圆环同心放置。

试求：
（1）薄圆环转动时在圆心处产生的磁感应强度为多少？
（2）若薄圆环以大小不变的角加速度β减速转动，0=t 时刻的角速度为0ω，在薄圆环减速运动过程中导线圆环中的感应电动势为多少？ 提示：（1）角加速度β表示单位时间里角速度的变化量。

（2）半径为r 、通有电流I 的圆线圈（环形电流），在圆心处产生的磁感应强度为r
I k B =（k 为已知常量）
【试题答案】
一、不定项选择题（2分×23＝46分）
1. D
2. D
3. B
4. ACD
5. A
6. BCD
7. AB
8. AC
9. AC 10. B 11. D 12. D 13. A 14. A 15. ABD 16. AC 17. B 18. A 19. C 20. A 21. AB 22. C 23. BCD
二、填空题（共14分） 24. （1）1.15，8.95，
()125x x L
d
-，7102.5-⨯ 25. 3，全反射 26. 不变
三、计算题（共40分）
27. 向右传：() 2,1,066=+=n n v ；向左传：() 2,1,0610=+=n n v 28. n=1.25
29. 1：16，190：11
30. （l ）()A t i 314sin 28.6= （2）W P 158≈外；11831≈W J （3）210-=q C
四、附加题（20分）
31. （1）()122a a k B -=ωσ （2）()122
2a a k a E -=σβπ。