福建省厦门市集美高中2016-2017学年高二下学期期中考试物理试题Word版含解析

福建厦门市集美高中2016-2017学年度高二物理下学期期中考试试题

一、选择题（本题共11小题，每小题4分，其中第1、7、9、10、11题为多选题，其余为单选题）

1. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子

A. 所受重力与电场力平衡

B. 电势能逐渐增加

C. 动能逐渐增加

D. 做匀变速直线运动

【答案】BD

【解析】试题分析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误。

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。

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2. 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。那么第二次充电使电容器正极板增加的电荷量为：

A. Q B. 2Q C. 3Q D. 4Q

【答案】B

【解析】两极板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6，小球所受电场力

设电容器电容量为C，两极板之间距离d，则两极板之间电压U1=Q/C，

两极板之间电场强度E1= U1/d，

再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，

小球所受电场力F2=mgtan(π/3)。

设此时电容器带电量为Q’， 则两极板之间电压U2=Q’/C，

两极板之间电场强度E2= U2/d，F2="q" E2

联立解得Q’=3Q。

第二次充电使电容器正极板增加的电荷量△Q=" Q’-" Q=2Q，故B正确。

3. 如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是：

A. A B. B C. C D. D

【答案】A

【解析】试题分析：感应电流沿顺时针方向，由安培定则判断出感应电流磁场方向；然后由楞次定律判断出原磁场如何变化，直线电流如何变化；由楞次定律判断导线框受到合力的方向．

解：线框中感应电流沿顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场垂直于纸面向里；

由楞次定律可得：如果原磁场增强时，原磁场方向应垂直于纸面向外，由安培定则可知，导线电流方向应该向下，为负的，且电流越来越大；

由楞次定律可知：如果原磁场方向垂直于纸面向里，则原磁场减弱，直线电流变小，由安培定则可知，直线电流应竖直向上，是正的；

A、由图示可知，直线电流按A所示变化，感应电流始终沿顺时针方向，由楞次定律可知，在i大于零时，为阻碍磁通量的减小，线框受到的合力水平向左，在i小于零时，为阻碍磁通量的增加，线框受到的合力水平向右，故A正确；

B、图示电流不能使线框中的感应电流始终沿顺时针方向，故B错误；

C、图示电流使线框中的感应电流沿顺时针方向，但线框在水平方向受到的合力始终水平向左，故C错误；

D、图示电流使线框中产生的感应电流沿逆时针方向，故D错误；

故选：A．

【点评】正确理解楞次定律中“阻碍”的含义是正确解题的关键，熟练应用楞次定律、安培定则即可正确解题．

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4. 一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为．如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为

A. 5V B. 5V C. 10V D. 10V

【答案】C

【解析】试题分析：根据焦耳定律求解电流的有效值，其中I是有效值．再根据有效值与最大值的关系求出最大值．

设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为Q，则，此热量是接交流电源上产生的热功率的2倍，所以t，所以，解得，所以交流电的有效值为：，B正确．

5. 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为：

A. 240V和5.3A

B. 240V和9.1A

C. 380V和5.3A

D. 380V和9.1A

【答案】D

【解析】因变压器输出电压调至最大，故副线圈为1900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，即，故副线圈的电压有效值U2为380 V；

因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即P1=P2，由P1=U1I1得，综上所述，故D正确。

点晴：变压器输出电压调至最大，故副线圈为1900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，可得副线圈的电压有效值，由输入功率等于输出功率，可得电流。

6. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某司学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中.导致套环未动的原因可能是：

A. 线圈接在了直流电源上

B. 电源电压过高

C. 所用套环的材料与老师的不同 D. 所选线圈的匝数过多

【答案】C

【解析】A项：线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，故A错误；

B项：电源电压过高，在套环中产生的感应电流较大，所受的安培力大于套环的重力，会跳动，故B错误；

C项：如果所用的套环材料为绝缘材料，可不产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起，不会颤动，故C正确；

D项：线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起，故D错误。

7. 下列关于机械波及其特征量的说法正确的是:

A. 波的传播方向跟质点振动的方向总是垂直的

B. 由υ＝λ·f可知,波速是由波源振动的频率和波长两个因素决定的

C. 在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离等于波长

D. 机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关

【答案】CD

【解析】A项：当纵波的传播方向和质点的振动方向在同一条直线上，A错误；

B项：波速与介质有关，同一种波在同一介质中速度是相同的，与振动速度无关，B错误；

C项：根据公式可得，故C正确；

D项：机械波的频率是由波源振动的频率决定的，与波在哪种介质中传播无关，故D正确。

8. 图中实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.03 s时刻的波形图,x＝1.2m处的质点在t＝0.03s时刻向y轴正方向运动,则:

A. 各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m

B. 该波的波速可能是10 m/s

C. t＝0时x＝1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向

D. 该波的频率可能是125 Hz 【答案】D

【解析】A项：各质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，而不随波迁移，故A错误；

B项：波速，，代入数据可得B错误；

C项：当t=0时刻，x="1." 4 m时，质点加速度方向沿y轴负方向，C选项错误；

D项：由题可知波向右传播，则， ，当n=0时，T="0.04" s，f="125" Hz，故D正确。

9. 如图甲所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m。b点在a点右方，当一列简谐波沿此绳向右传播时，若a点位移达到正向最大时，b点位移恰好为零，且向下运动。经过1.00s后，a点位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负向最大位移处，则这列简谐波的波速可能等于：

A. 4．67m／s B. 6m／s

C. 10m／s D. 14m／s

【答案】AC

【解析】由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离，n=0，1，2，„，得到波长

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间，得到周期，k=0，1，2„，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；

当k=1，n=1时，v=10m/s；

由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s，故AC正确。

10. 以下关于振动和波的说法中不正确的是：

A. 把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长。 B. 火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁。

C. 受迫振动的频率由固有频率和驱动力频率共同决定，当固有频率等于驱动力频率时，振幅最大。

D. 麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论。

【答案】AC

【解析】A项：把调准的摆钟，由北京移至赤道，钟变慢，是因为周期变长，根据，需要减小周期，需减小摆长，故A错误；

B项：火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，故B正确；

C项：受迫振动的频率由驱动力频率决定，与固有频率无关，故C错误；

D项：麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论，故D正确。

11. 以下关于光的干涉、衍射、偏振和色散现象说法正确的是：

A. 著名的泊松亮斑是光的干涉现象。

B. 我们经常看到马路施工处挂着红色的警示灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这就是红色光比其他色光更容易发生衍射。

C. 除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。

D. 白光经光密三棱镜折射发生色散时，红光的偏折角最大。

【答案】BC

【解析】A项：著名的泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；

B项：红光的波长比其他光长，容易产生衍射，故B正确；

C项：除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，故C正确；

D项：白光经光密三棱镜折射发生色散时，紫光的偏折角最大，故D错误。

二、实验题（每空2分，共16分）

12. 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。