山東省臨沂市蒙陰縣坦埠鎮(zhèn)中心中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省臨沂市蒙陰縣坦埠鎮(zhèn)中心中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.關(guān)于質(zhì)點，下列說法正確的是

（

）A．體積大、質(zhì)量小的物體就是質(zhì)點

B．質(zhì)量大、體積大的物體不可視為質(zhì)點C．汽車可以視為質(zhì)點，火車不可視為質(zhì)點D．研究月球繞地球運行，可將月球視為質(zhì)點參考答案：D2.若以表示水的摩爾質(zhì)量，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，為阿伏加德羅常數(shù)，、分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積。下列關(guān)系式中正確的是(

)A．B．C．

D．參考答案：3.（單選）兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動，重力加速度為g．以下說法正確的是A．a(chǎn)b桿所受拉力F大于B．cd桿所受摩擦力為零C．μ與v1大小的關(guān)系為D．回路中的電流為參考答案：C4.關(guān)于正弦式電流的有效值，下列說法中正確的是A.有效值就是交流電在一周期內(nèi)的平均值B.交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的C.在交流電路中，交流電流表和交流電壓表的示數(shù)表示的都是有效值D.對于正弦式電流，最大值的平方等于有效值平方的2倍參考答案：BCD5.（多選）如圖所示，在光滑絕緣的水平桌面上放一彈性閉合導(dǎo)體環(huán)，在導(dǎo)體環(huán)軸線上有一條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，下列判斷中正確的是（

） A．導(dǎo)體環(huán)有收縮趨勢

B．導(dǎo)體環(huán)有擴(kuò)張趨勢 C．導(dǎo)體環(huán)對桌面壓力減小

D．導(dǎo)體環(huán)對桌面壓力增大參考答案：DA二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻時，根據(jù)實驗測得的一系列數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的U－I圖，則被測干電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。參考答案：1.5V

0.5Ω7.相距L的兩個點電荷A、B分別帶的電荷量為+9Q和－Q，放在光滑絕緣的水平面上，現(xiàn)引入第三個點電荷C，使三者在庫侖力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，問C所帶的電荷量_______________，電性為_______________參考答案：9Q／48.．直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為L，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為，遠(yuǎn)軸端為，如圖所示。忽略到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，則點電勢

點電勢（填大于、等于或小于），每個葉片產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=

。參考答案：小于

9.(單選)如圖所示，甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓U與通過它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說法中正確的是()A．路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等B．電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢C．電流都是I0時，兩電源的內(nèi)電壓相等D．電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻參考答案：ABD10.一臺發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電．輸電線路總電阻R＝1kΩ.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個正常發(fā)光的燈泡(220V,60W)．若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則T2原、副線圈電壓分別為

和

有

盞燈泡(220V,60W)正常發(fā)光參考答案：1.8×105V

220V

6×10411.如圖所示，電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長ab=ad=L，質(zhì)量為m，從某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度也為L，下落過程中線框平面始終保持在同一豎直面內(nèi)，且ab邊始終水平．導(dǎo)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場就恰好開始做勻速運動,那么線框進(jìn)入磁場的過程中ab兩點間的電壓為

．在線圈穿越磁場的全過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

．（不考慮空氣阻力，重力加速度為g）參考答案：

12.（4分）如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度V沿著與磁場邊界CD成θ角的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。則該粒子在磁場中的運動時間為t＝

，粒子在磁場運動的過程中距離射入點的最大距離為

。參考答案：2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分）13.如圖為一多用電表的面板和指針?biāo)幬恢?，?dāng)此多用電表的選擇旋鈕分別置于歐姆“×100”檔時，示數(shù)為_______Ω。5V檔時，示數(shù)為_______V。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

(1)若已得到打點紙帶如圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，A點是運動起始的第一點，則應(yīng)選

段來計算A的碰前速度，應(yīng)選

段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAvA+mBvB=

kg·m／s；碰后mAvA’+mBvB’=

kg·m／s．并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等________。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：(1)

BC

，DE

（2）0.420kg·m／s

0.417kg·m／s

相等。15.為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量．（滑輪質(zhì)量不計）（1）實驗時，一定要進(jìn)行的操作是

．A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）該同學(xué)在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩相鄰計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．（3）以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a﹣F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為

．A．2tanθB．C．kD．參考答案：（1）BCD；（2）1.3；（3）D．解：（1）AE、本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故A錯誤，E錯誤．B、該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C正確；D、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故D正確；故選：BCD．（2）由于兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出，故單擺周期為0.06s，由△x=aT2可得，加速度：a=≈1.3m/s2；．（3）對a﹣F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計的示數(shù)F=F合，故小車質(zhì)量為：m=．故答案為：（1）BCD；（2）1.3；（3）D．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.空間中取坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，如圖所示。初速可忽略的電子經(jīng)過一個電場直線加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標(biāo)為（0，h）。已知電子帶電量大小，質(zhì)量，忽略電子重力的作用。則

（1）若電子從B飛離MN，飛離時速度大小，且與初速度夾角，求AB間電勢差；

（2）若加速電場的電勢差可變，調(diào)節(jié)電勢差，使電子經(jīng)過x軸時的坐標(biāo)為（2d，0），求加速電場的電勢差。參考答案：（1）（5分）設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，電子在A處速度v0。則

飛離時有，

從A到B，由動能定理：

解得

有

電子經(jīng)過電場加速后速度。則

①

……1分電子在勻強(qiáng)電場中運動，有

②

③

④

……2分

離開電場時，有

⑤

……1分開電場后勻速運動，有

⑥

……1分 ⑦

……1分

由以上各式解得加速電場的電勢差

⑧

……1分17.如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，間距為L，與水平面成θ角，導(dǎo)軌與定值電阻R1和R2相連，且R1=R2=R，R1支路串聯(lián)開關(guān)S，原來S閉合．勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，有一質(zhì)量為m、有效電阻也為R的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，它與導(dǎo)軌的接觸粗糙且始終接觸良好，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒ab從靜止開始釋放，沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為V，此時整個電路消耗的電功率為重力功率的．已知重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后導(dǎo)體棒ab中的電流強(qiáng)度I；（2）如果導(dǎo)體棒ab從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路中產(chǎn)生的電熱是多少？（3）導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開開關(guān)S，從這時開始導(dǎo)體棒ab下滑一段距離后，通過導(dǎo)體棒ab橫截面的電量為q，求這段距離是多少？參考答案：解：（1）回路中的總電阻為：R總=當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速度V勻速下滑時棒中的感應(yīng)電動勢為：E=BLV此時棒中的感應(yīng)電流為：I=此時回路的總電功率為：P電=I2R總此時重力的功率為：P重=mgVsinθ．據(jù)題給條件有：P電=解得：I=，B=（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力大小為f，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知：

P重=P電+fV則有=fV解得：f=導(dǎo)體棒ab減少的重力勢能等于增加的動能、回路中產(chǎn)生的焦耳熱以及克服摩擦力做功的和：

mgsinθ?x=+Q+fx解得：Q=mgsinθ?x﹣（3）S斷開后，回路中的總電阻為：R總′=2R設(shè)這一過程經(jīng)歷的時間為△t，這一過程回路中的平均感應(yīng)電動勢為，通過導(dǎo)體棒ab的平均感應(yīng)電流為，導(dǎo)體棒ab下滑的距離為S，則：

==，==得：q=△t=解得：S=答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后導(dǎo)體棒ab中的電流強(qiáng)度I為；（2）如果導(dǎo)體棒ab從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路中產(chǎn)生的電熱是mgsinθ?x﹣；（3）導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開開關(guān)S，從這時開始導(dǎo)體棒ab下滑一段距離后，通過導(dǎo)體棒ab橫截面的電量為q，這段距離是．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時速率為V，重力功率為mgVsinθ．由E=BLV、I=、P電=I2R總，得到回路的總電功率P電，根據(jù)電功率