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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.物理學(xué)的發(fā)展是許多物理學(xué)家?jiàn)^斗的結(jié)果，下面關(guān)于一些物理學(xué)家的貢獻(xiàn)說(shuō)法正確的是A．安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線對(duì)磁體有作用力，首次揭示了電與磁的聯(lián)系B．奧斯特認(rèn)為安培力是帶電粒子所受磁場(chǎng)力的宏觀表現(xiàn)，并提出了著名的洛倫茲力公式C．庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力遵循的規(guī)律——庫(kù)侖定律D．法拉第不僅提出了電場(chǎng)的概念，而且采用了畫(huà)電場(chǎng)線這個(gè)簡(jiǎn)潔的方法描述電場(chǎng)參考答案：CD2.如圖所示，直角坐標(biāo)系Oxy的2、4象限有垂直坐標(biāo)系向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，在第3象限有垂直坐標(biāo)系向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．t=0時(shí)線框在圖示位置，設(shè)電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍畡t下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時(shí)間變化關(guān)系正確的是（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．【分析】根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=ω求出每條半徑切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，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(shí)間內(nèi)，線框從圖示位置開(kāi)始（t=0）轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shí)針．在t﹣2t時(shí)間內(nèi)，線框進(jìn)入第3象限的過(guò)程中，回路電流方向?yàn)轫槙r(shí)針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E2=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在2t﹣3t時(shí)間內(nèi)，線框進(jìn)入第4象限的過(guò)程中，回路電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E3=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在3t﹣4t時(shí)間內(nèi)，線框出第4象限的過(guò)程中，回路電流方向?yàn)轫槙r(shí)針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(duì)平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個(gè)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(dòng)變阻器R的滑片在a位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時(shí)，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(gè)靜電場(chǎng)中，電荷q在外力（不是靜電力）作用下，由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，以下說(shuō)法中不正確的是（不計(jì)重力）（）A．外力做功等于電荷電勢(shì)能的增量與動(dòng)能增量的總和B.外力和電場(chǎng)力做功之和等于電荷電勢(shì)能的增量與動(dòng)能增量的總和C.電荷克服電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的增量D.外力和電場(chǎng)力做功之和等于電荷動(dòng)能的增量參考答案：B5.有一振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生比原來(lái)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(duì)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(jì)16分6.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為1Ω，小燈泡的阻值為3Ω。開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡中的電流方向?yàn)?/p>

▲

(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(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強(qiáng)度＝

。參考答案：

8.（2分）一根彈簧原長(zhǎng)10cm，當(dāng)掛上鉤碼靜止后，彈簧長(zhǎng)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(fù)著信息采集任務(wù)，在自動(dòng)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(cè)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(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路。（1）為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器響鈴，C應(yīng)接在

（填a或b）。（2）若使啟動(dòng)報(bào)警器的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向

移動(dòng)（填左或右）。（3）如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí)，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P都不能使報(bào)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(shí)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(guò)少、或彈簧彈力太大、或電源電動(dòng)勢(shì)太低（答到一種便可得分）10.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)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(guò)程中，外界對(duì)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(shí)，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(tái)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(gè)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

6×10412.物理學(xué)家們普遍相信太陽(yáng)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(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（）轉(zhuǎn)化成1個(gè)氦核（He）和2個(gè)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(duì)應(yīng)931.5MeV的能量，（1）寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程：___________________________（2）一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)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(dòng)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(jí)所需能量由能級(jí)圖可得：碰撞后，受激氫原子與電子的總動(dòng)能為：。13.如圖所示，絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A和B開(kāi)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(kāi)，這是

起電方式。

參考答案：感應(yīng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R1(0～1000Ω)

D．電阻箱R2(0～9999.9Ω)

E．待測(cè)水果電池(電動(dòng)勢(shì)E約4V，內(nèi)阻，約500Ω)

F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干該同學(xué)利用以上儀器，測(cè)量了多組數(shù)據(jù)，并記錄在下圖中的坐標(biāo)紙上，試根據(jù)他所測(cè)得的數(shù)據(jù)，在下面的方框中畫(huà)出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的電路圖：（2）請(qǐng)根據(jù)電路圖，將下圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)用的電路。（3）請(qǐng)你在第（1）題圖中把已經(jīng)描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)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(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)電阻r=

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

。參考答案：15.為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)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(jì)了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U—I直線。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(huà)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(huà)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(huà)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(huà)得的(2)圖象中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是()A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(dá)到最大值(3)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0＝__Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝____V，內(nèi)電阻r＝______Ω．參考答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.51.0四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(dòng)觸頭P位于a點(diǎn)時(shí)，小球沿桿下滑的加速度為多少?當(dāng)P由a滑向b時(shí)，小球加速度如何變化?

(2)若當(dāng)P位于變阻器中間時(shí)，小球沿桿下滑的加速度恰好達(dá)到最大，求這最大加速度值及電源電動(dòng)勢(shì)值。參考答案：17.一輛實(shí)驗(yàn)小車可沿水平地面(圖中標(biāo)有左右的直線)上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng).有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺(tái)M上，到軌道的距離為d=10m，如圖所示，轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為T=60s，光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示，當(dāng)光束與MN的夾角為45°時(shí)，光束正好射到小車上，如果再經(jīng)過(guò)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(yùn)動(dòng)規(guī)律，是一道設(shè)計(jì)新穎的好題，要求學(xué)生畫(huà)出小車運(yùn)動(dòng)位置的示意圖，才能求出符合題意的兩個(gè)結(jié)果.在Δt內(nèi)光束轉(zhuǎn)過(guò)角度為(①式)，如圖所示，有兩種可能:(1)光束照射小車時(shí)，小車正在接近N點(diǎn)，Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°，小車走過(guò)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