学校 姓名 联考证号

山西省忻州市2013-2014学年高二第二学期期中联考试题物理

注意事项:

1．答题前，考生务必用0.5 mm黑色中性笔，将学校名称、姓名、班级、联考证号填写在试题和答题卡上。请把答案做在答题卡上，答案写在试题上无效。

2．满分100分，考试时间90分钟。

第 Ⅰ 卷 （选择题，共48分）

一、选择题（共12个小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，1～8小题只有一个选项正确；9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）

1．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式不是由比值法定义的是

A．加速度a=F/m B．电阻R=U/I

C．电容C=Q/U D．电场强度E=F/q

2．如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是

A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2减小

C．F1增大，F2增大 D．F1减小，F2增大

3．如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，小球的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系

4．下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘。坐标原点
处电场强度最大的是

5．如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是

A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变小

C．线圈a有扩张的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大

6．边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示。则下图中图象规律与这一过程相符合的是

7．普通交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接。图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作电流为Icd，为使电流表能正常工作，则

A．ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd

B．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd

C．ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd

D．ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd

8．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是

A．带电粒子每运动一周被加速一次

B．P1P2＝P2P3

C．粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关

D．加速电场的方向需要做周期性的变化

9．如图所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接。现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则下列说法正确的是

A．推力F的大小为mg　　　 B．推力F的大小为mg

C．弹簧原长为l＋　　　　 D．弹簧原长为l－ 

10．如图所示，水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则下列说法正确的是

A．液滴做的是匀速直线运动

B．液滴做的是匀减速直线运动

C．两板间的电势差为

D．液滴的电势能减少了mgd

11．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比是10︰1，原线圈输入交变电压
（V），O是副线圈中心抽出的线头，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，则

A．开关S断开时，电流表的示数为0.05 A

B．开关S闭合时，电流表的示数为0.05 A

C．开关S闭合时，两电阻总的电功率为
W

D．开关S断开时，两电阻总的电功率为
W

12．如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图。输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，每条输电线总电阻用R0表示。当负载增加时，则

A．电压表V2的读数减小

B．电流表A1的读数减小

C．电流表A2的读数减小

D．电压表V1、V2的读数之差增大

第Ⅱ卷（非选择题 共52分）

二、实验题（共2个小题，共14分）

13．（6分）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律的实验中：

（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成图线不过原点的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角 （填“偏大”或“偏小”）。

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在运动过程中实际所受的拉力_______砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M______m的条件。

14．（8分）为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻，某实验小组进行如下实验。

（1）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E= 4.5V，内阻较小。则右边的A、B两个电路图中，本次实验应当采用的最佳电路是_______（选填字母代号），但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________（选填“大”或“小”）。

（2）若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路（选填字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=_______（用题中字母代号表示）。

三、计算题（共4个小题，共38分。写出必要的文字说明、方程式）

15．（8分）某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，则：

（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？

（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？

16．（10分）如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°。求：

（1）电子在磁场中运动的轨迹半径r；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）电子在磁场中运动的时间t。

17．（10分）如图所示，一边长为a的正方形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面向里，导线框的左端通过导线接一对水平放置的金属板，两板间的距离为d，板长l＝3d。t＝0时，磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加，同时，在金属板的左侧有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中线向右射入两板间，恰好从下板的边缘射出，忽略粒子的重力作用。求：

（1）两板间的电势差；

（2）粒子从两板间离开瞬间，磁感应强度B的大小。

18．（10分，此题只供实验中学、师院附中、河曲中学和砂河中学的考生作答）某电站输送电压为U＝5000V，输送功率为P＝500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4800 kW·h（即4800度电），求：

（1）输电线的电阻；

（2）若要使输电损失功率降到输送功率的1.6 %，电站应使用多高的电压向外输电？

18．（10分，此题只供忻州一中和忻州十中的考生作答）沿x轴正方向传播的机械横波某时刻的波形图如图所示，从此时刻开始计时：

（1）若经过时间0.4 s再一次出现相同波形图，求这列波的波速v1，并写出横坐标x＝0.4m的质点P的振动位移随时间变化的关系式。

（2）若横坐标x＝0.32 m的质点Q经0.4 s第一次达到正向最大位移，求这列波的波速v2。

18．（10分，此题只供范亭中学和繁峙中学的考生作答）如图所示，质量mA＝2 kg的木块A静止在光滑水平面上．质量mB＝1 kg的木块B以初速度v0＝5 m/s向右运动，与A碰撞后两者均向右运动。木块A向右运动，与挡板碰撞反弹(与挡板碰撞无机械能损失)。后来与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为0.9 m/s、1.2 m/s。求：

（1）第一次A、B碰撞后A的速度；

（2）第二次碰撞过程中，A对B做的功。

忻州市2013－2014学年第二学期期中联考

高二物理试题参考答案

一．选择题：共12小题，每小题4分，共48分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

A

C

C

B

D

B

D

A

BD

ACD

AC

AD





13．（6分，每空2分）（1）偏大（2）小于；远大于

14．（8分，每空2分）（1）A， 小（2）B ，

15．（8分）解析：（1）当推力F=100N时，物体所受合力最大，加速度最大。 (1分)

由牛顿第二定律：F-μmg=ma (2分)

代入解得 a=20 m/s2 (1分)

（2）速度最大时加速度为0，则F=μmg (2分)

由图像可得推力随位移x变化的数值关系为：F=100-25x (1分)

代入解得x=3.2m (1分)

16．（10分）解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r-L=rcos60° (2分)

解得轨迹半径r=2L (1分)

（2）对于电子在磁场中运动，有：Bev0=m
(2分)

解得磁感应强度B的大小：B=
(1分)

（3）电子在磁场中转动的周期T=
(2分)

电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T/6=
(2分)

17．（10分）解：（1）射入的粒子在两板间运动，有l＝3d＝v0t (1分)

＝ma0 (1分) y＝a0t2＝ (1分) 解得：U＝ (2分)

（2）由法拉第电磁感应定律得U＝＝a2 (2分)

由楞次定律可知，磁感应强度应均匀增大，有＝ (2分)

解得：粒子从板间离开瞬间，磁感应强度B＝B0＋ (1分)

18．（10分，此题只供实验中学、师院附中、河曲中学和砂河中学的考生作答）

解：（1）因为两地的电能表读数之差即为线路损失的电能，由此可求线路损失的功率：P损＝＝＝200 kW (2分)

又由P损＝I2R＝2R (2分)

得：输电线的电阻R＝U2＝×50002 Ω＝20 Ω. (1分)

（2）要使输电损失的功率降到输送功率的1.6%，则有

P损′＝500 kW×1.6%＝8 kW (2分) 而U′＝P  (2分)

得输送电压U′＝500000×  V=2.5×104 V (1分)

18．（10分，此题只供忻州一中和忻州十中的考生作答）

解：由图得该横波的波长为λ=0.8 m (1分)

（1）依题意得，波的周期为T=0.4 s (1分)

由波速v=
(1分) 得这列波的波速v1=2 m/s (1分)

质点P的振动位移随时间变化的关系式为：
m (2分)

（2）波沿x轴正方向传播，△x=0.32 m-0.2 m=0.12 m (2分)

质点Q经0.4 s第一次达到正向最大位移，由波速v2=
(1分)

得：这列波的波速v=0.3 m/s (1分)

18．（10分，此题只供范亭中学和繁峙中学的考生作答）

解析：（1）设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为vA1、vB1，由动量守恒定律得：

mBv0＝mAvA1＋mBvB1 (2分)

A与挡板碰撞反弹，则第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1，依题意易知第二次碰撞后A、B均向左运动，设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2，由动量守恒定律得：mAvA1－mBvB1＝mAvA2＋mBvB2 (2分)

由mA＝2 kg，mB＝1 kg，v0＝5 m/s，vA2＝0.9 m/s，vB2＝1.2 m/s

联立解得：vA1＝2 m/s (1分) vB1＝1 m/s (1分)

（2）第二次碰撞过程中，A对B做的功为W＝mBv－mBv (2分)

可解得W＝0.22 J (2分)