山西省忻州市蘭村中學(xué)高二物理期末試題含解析

山西省忻州市蘭村中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.物理學(xué)的發(fā)展是許多物理學(xué)家奮斗的結(jié)果，下面關(guān)于一些物理學(xué)家的貢獻說法正確的是A．安培通過實驗發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線對磁體有作用力，首次揭示了電與磁的聯(lián)系B．奧斯特認為安培力是帶電粒子所受磁場力的宏觀表現(xiàn)，并提出了著名的洛倫茲力公式C．庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力遵循的規(guī)律——庫侖定律D．法拉第不僅提出了電場的概念，而且采用了畫電場線這個簡潔的方法描述電場參考答案：CD2.如圖所示，直角坐標系Oxy的2、4象限有垂直坐標系向里的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小均為B，在第3象限有垂直坐標系向外的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為2B，現(xiàn)將半徑為R，圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．t=0時線框在圖示位置，設(shè)電流逆時針方向為正方向．則下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時間變化關(guān)系正確的是（）A． B． C． D．參考答案：B【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．【分析】根據(jù)轉(zhuǎn)動切割磁感線感應(yīng)電動勢公式E=ω求出每條半徑切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，分段由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，即可選擇圖象．【解答】解：在0﹣t時間內(nèi)，線框從圖示位置開始（t=0）轉(zhuǎn)過90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E1=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I1==．根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針．在t﹣2t時間內(nèi)，線框進入第3象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E2=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在2t﹣3t時間內(nèi)，線框進入第4象限的過程中，回路電流方向為逆時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E3=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在3t﹣4t時間內(nèi)，線框出第4象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E4=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I4=I1；故B正確．故選：B3.如右圖所示豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖所示的電路圖連接。絕緣線與左極板的夾角為θ。當(dāng)滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則（）

Ａ．θ1<θ2，I1<I2

Ｂ．θ1>θ2，I1>I2

Ｃ．θ1=θ2，I1=I2

Ｄ．θ1<θ2，I1=I2

參考答案：D4.（單選題）如圖在一個靜電場中，電荷q在外力（不是靜電力）作用下，由B點運動到A點，以下說法中不正確的是（不計重力）（）A．外力做功等于電荷電勢能的增量與動能增量的總和B.外力和電場力做功之和等于電荷電勢能的增量與動能增量的總和C.電荷克服電場力做功等于電勢能的增量D.外力和電場力做功之和等于電荷動能的增量參考答案：B5.有一振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，若要產(chǎn)生比原來短些的電磁波，可采用的方法有

（

）A．增加線圈的匝數(shù)在線圈中插入鐵芯C．減小電容器極板正對面積D．減小電容器極板的距離參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的電路中，電源的電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，小燈泡的阻值為3Ω。開關(guān)S閉合后，燈泡中的電流方向為

▲

(選填“從A向B”，或“從B向A”)。電路中的電流大小為

▲

A。參考答案：從A向B

37.一質(zhì)量為、電量為的帶電粒子在磁感強度為的勻強磁場中作圓周運動，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強度＝

。參考答案：

8.（2分）一根彈簧原長10cm，當(dāng)掛上鉤碼靜止后，彈簧長度變?yōu)?2cm。已知該彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/cm。則鉤碼重

N。參考答案：1N9.傳感器擔(dān)負著信息采集任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚ㄈ鐪囟?、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（通常是電學(xué)量），例如熱敏電阻傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖（甲）所示，圖（乙）是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡單自動報警器線路。（1）為了使溫度過高時報警器響鈴，C應(yīng)接在

（填a或b）。（2）若使啟動報警器的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器滑片P點向

移動（填左或右）。（3）如果在調(diào)試報警器達到最低報警溫度時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P都不能使報警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實際不能工作的原因可能是

。參考答案：（1）a（2）左

（3）線圈匝數(shù)過少、或彈簧彈力太大、或電源電動勢太低（答到一種便可得分）10.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設(shè)細管內(nèi)空氣溫度不變．若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了0.6J的功，則空氣

（選填“吸收”或“放出”）了

J的熱量；當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)水位迅速降低時，則空氣的內(nèi)能

（選填“增加”或“減小”）．參考答案：放出（2分），

0.6（2分），

減小11.一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電．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)電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(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

6×10412.物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)。根據(jù)這一理論，在太陽內(nèi)部4個氫核（）轉(zhuǎn)化成1個氦核（He）和2個正電子（e）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量＝4.0015u，電子的質(zhì)量＝0.0005u，1u的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量，（1）寫出該熱核反應(yīng)方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出_________兆電子伏的能量？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：以和表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有： ①碰撞前，氫原子與電子的總動能為： ②聯(lián)立①②兩式并代入數(shù)據(jù)解得：氫原子從基態(tài)躍遷到n＝4的能級所需能量由能級圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動能為：。13.如圖所示，絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A和B開始都不帶電，把帶正電荷的C移近導(dǎo)體A，A和B下面的金屬箔張開，這是

起電方式。

參考答案：感應(yīng)三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r。

A．電流表G1(內(nèi)阻Rg=15Ω，滿偏電流IA=2mA)

B．電流表G2(量程10mA，內(nèi)阻約2Ω)

C．滑動變阻器R1(0～1000Ω)

D．電阻箱R2(0～9999.9Ω)

E．待測水果電池(電動勢E約4V，內(nèi)阻，約500Ω)

F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干該同學(xué)利用以上儀器，測量了多組數(shù)據(jù)，并記錄在下圖中的坐標紙上，試根據(jù)他所測得的數(shù)據(jù)，在下面的方框中畫出該同學(xué)實驗的電路圖：（2）請根據(jù)電路圖，將下圖中的實物連接成實驗用的電路。（3）請你在第（1）題圖中把已經(jīng)描繪出的坐標點連成U—I圖線，并根據(jù)描繪出的圖線可得出水果電池的電動勢E=

V，內(nèi)電阻r=

Ω.（4）水果電池的制作非常簡易，那么在生活中我們是否可以用水果電池來代替干電池給小電珠供電呢，說明原因：

。參考答案：15.為了測定電源電動勢E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U—I直線。請回答下列問題：(1)根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知()A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B．直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C．直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的(2)圖象中兩直線交點處電路中的工作狀態(tài)是()A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5WD．電源的效率達到最大值(3)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0＝__Ω，電源電動勢E＝____V，內(nèi)電阻r＝______Ω．參考答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.51.0四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，質(zhì)量m、帶電+q的小球套在絕緣桿上，桿與水平面成角，球桿間摩擦系數(shù)為，且有，桿又放在豎直的平板AB之間，AB間距離為d，并和變阻器及電源相連，變阻器總電阻為R，電源內(nèi)阻為r。求：

(1)當(dāng)滑動觸頭P位于a點時，小球沿桿下滑的加速度為多少?當(dāng)P由a滑向b時，小球加速度如何變化?

(2)若當(dāng)P位于變阻器中間時，小球沿桿下滑的加速度恰好達到最大，求這最大加速度值及電源電動勢值。參考答案：17.一輛實驗小車可沿水平地面(圖中標有左右的直線)上的長直軌道勻速向右運動.有一臺發(fā)出細光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上，到軌道的距離為d=10m，如圖所示，轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時間為T=60s，光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示，當(dāng)光束與MN的夾角為45°時，光束正好射到小車上，如果再經(jīng)過Δt=2.5s光束又射到小車上，則小車的速度為多少？參考答案：本題考查光的直線傳播和勻速圓周運動規(guī)律，是一道設(shè)計新穎的好題，要求學(xué)生畫出小車運動位置的示意圖，才能求出符合題意的兩個結(jié)果.在Δt內(nèi)光束轉(zhuǎn)過角度為(①式)，如圖所示，有兩種可能:(1)光束照射小車時，小車正在接近N點，Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°，小車走過l1，速度應(yīng)為(②式)；由圖可知l1=d(tan45°－tan30°)(③式)由②③兩式并代入數(shù)值，得v1=1.7m/s(④式).(2)光