北京夏各莊中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

北京夏各莊中學(xué)高二物理上學(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.用同樣粗細的銅、鋁、鐵做成三根相同長度的直導(dǎo)線，分別放在電阻不計的光滑水平導(dǎo)軌上，使導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持垂直，勻強磁場方向如圖所示。用外力使導(dǎo)線向右做勻速運動，且每次外力消耗的功率均相同，則：

A．銅導(dǎo)線運動速度最大B．鐵導(dǎo)線運動速度最大C．三根導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同D．在相同時間內(nèi)，它們產(chǎn)生的熱量相等參考答案：C2.在下列現(xiàn)象中，能說明分子在不停的做無規(guī)則運動的是A．在皮膚上擦點酒精，立即就能聞到酒精的味道B．魚苗池中的小魚在不停的游動C．教室里大掃除時，灰塵滿屋飛揚D．落葉在河水中順流而下參考答案：A3.在方向水平向左，大小E＝100V/m的勻強電場中，有相距d=2cm的a、b兩點，現(xiàn)將一帶電荷量q=3×10-10C的檢驗電荷由a點移至b點，該電荷的電勢能變化量不可能是（

）

A．0

B．

6×10-8J

C．6×10-10J

D．6×10-11J參考答案：B4.如圖所示，某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，射入水平放置、電勢差為U2的兩塊導(dǎo)體板間的勻強電場中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U1或U2的變化情況為（不計重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（）A．僅增大U1，d將增大 B．僅增大U1，d將減小C．僅增大U2，d將增大 D．僅增大U2，d將減小參考答案：A【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】不加磁場時粒子做勻速直線運動；加入磁場后，帶電粒子在磁場中做圓周運動，已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應(yīng)的圓心角，則可求得圓的半徑，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得d表達式，再進行分析．【解答】解：對于加速過程，有qU1=，得v0=帶電粒子在電場中做類平拋運動，可將射出電場的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為θ，則有：=cosθ而在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于θ，則有：=cosθ所以d=又因為半徑公式R=，則有d==．故d隨U1變化，d與U2無關(guān)，僅增大U1，d將增大．故A正確，BCD錯誤；故選：A5.電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域．下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是（）A．電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度D．光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同參考答案：C【考點】電磁場．【分析】電磁波是橫波，波都能發(fā)生干涉和衍射，常用紅外線做為脈沖信號來遙控電視；利用多普勒效應(yīng)和光速不變原理判斷CD選項．【解答】解：AB、電磁波是橫波，波都能發(fā)生干涉和衍射，常用紅外線做為脈沖信號來遙控電視，故AB錯誤；C、由于波源與接受者的相對位移的改變，而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，所以可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，故C正確；D、根據(jù)光速不變原理，知在不同慣性系中，光在真空中沿不同方向的傳播速度大小相等，故D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時，打點計時器應(yīng)接在低壓交流電源上。圖10是某次實驗的紙帶，舍去前面比較密的點，從0點開始，每兩個連續(xù)的計數(shù)點間有四個打出的點未標(biāo)出，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為S1=3.00cm、S2=7.50cm、S3=13.50cm，則物體通過1計數(shù)點的速度表達式為

，v1=___________m/s。參考答案：S2/2T；0.3757.14．如圖所示,光源S發(fā)出的光經(jīng)狹縫A沿半徑射至折射率的半圓柱形玻璃磚的圓心O處后,有兩條光線OB,OC射回空氣中,將玻璃磚繞O軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)入射光線AO與出射光OC的夾角為__________o時,另一出射光OB恰好消失.參考答案：900

8.（4分）如圖是某區(qū)域的電場線圖。A、B是電場中的兩個點，由圖可知電場強度EA

EB（填“＞”或“＜”）。將一個正點電荷先后放在A、B兩點，它所受的電場力FA

FB（填“＞”或“＜”）

參考答案：>，>9.恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達到108K時，可以發(fā)生“氦燃燒”．①完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：．②是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10﹣16s．一定質(zhì)量的，經(jīng)7.8×10﹣16s后所剩占開始時的．參考答案：解：①根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知未知粒子的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，為．②經(jīng)7.8×10﹣16s，知經(jīng)歷了3個半衰期，所剩占開始時的=．故答案為：或α，或12.5%10.如圖所示，在傾角為α的斜面的頂點將小球水平拋出，若拋出時的初速度較大，小球落到斜面上時的速度也較大，因此有人猜想“小球落到斜面上的速度與平拋的初速度成正比”。這個猜想是________（填“正確的”、“不正確的”）。若α＝300，小球拋出時的動能為6J，則小球落到斜面上時的動能為______J。參考答案：正確的；1411.（6分）豎直向上拋出一個0.5Kg小球，小球從拋出點上升到最高點用時2.0s，從最高點落回拋出點用時2.2s，空氣平均阻力大小為0.1N，則在整個過程中，空氣阻力的沖量大小為________，方向________

。參考答案：0.02N·S，豎直向上12.圖示電路由金屬熱電阻Rt，光敏電阻Rs,定值電阻R和電源組成直流電路。圖中電壓表為理想電壓表，Rt、Rs均由半導(dǎo)體材料制成，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。①在其它條件不變時，金屬熱電阻Rt的溫度_____②在其它條件不變時，照射光敏電阻Rs的強度_____。參考答案：

降低

；

減少

13.如圖所示，質(zhì)量為m的木箱在推力F的作用下在水平面上運動，F(xiàn)與水平方向的夾角為θ，木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，則水平面給木箱的支持力大小為

，木箱受到的摩擦力大小為

．參考答案：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．【考點】牛頓第二定律．【分析】對物塊進行受力分析，物塊受重力、支持力、摩擦力及F；正交分解列方程式即可．【解答】解：對物塊進行受力分析，如圖有豎直方向合力為0，即FN=mg+Fsinθ；又有f=μFN=μ（mg+Fsinθ）；故答案為：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)有一種特殊的電池，電動勢E約為9V，內(nèi)阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測量它的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表的內(nèi)阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規(guī)格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數(shù)據(jù)，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動勢E=

，內(nèi)阻r=

。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數(shù)，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）15.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負功，從小顆粒由靜止釋放到最高點過程，根據(jù)動能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）電子秤是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷臏y量儀器，其原理圖如圖所示，它利用電壓表的讀數(shù)來指示物體質(zhì)量。托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計?；瑒幼冏杵鞯幕瑒佑|頭與彈簧上端相連接，當(dāng)盤中不放物體時，電壓表的示數(shù)為零。設(shè)電源電動勢為，內(nèi)電阻為，定值電阻的阻值為R0，滑動變阻器粗細均勻且總電阻為R，總長度為L，彈簧的勁度系數(shù)為，不計一切摩擦和其他阻力。

（1）請簡要說明電子稱的工作原理。（2）試推出電壓表的示數(shù)U表與所稱物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式。參考答案：解析：

④解得：

⑤17.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導(dǎo)軌向上勻加速運動，同時也由靜止釋放cd棒．g取10m/s2（1）求磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）求出cd棒達到最大速度所對應(yīng)的時刻t1．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率為：v=at此時，回路中的感應(yīng)電流為：I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6N，代入上式得：a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率為：vt=at=2m/s所發(fā)生的位移為：s=at2=2m由動能定律得：WF﹣m1gs﹣W安=m1vt2又Q=W安聯(lián)立以上方程，解得：Q=WF﹣mgs﹣mvt2=（40﹣1×10×2﹣×1×22）J=18J；（3）由題意可知：cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．當(dāng)cd棒速度達到最大時，有m2g=μFN，又FN=FA=BIL，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電流強度I==，根據(jù)運動學(xué)公式可得：vm=at1整理得t1=2s．答：（1）磁感應(yīng)強度B的大小為1.2T；ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，則這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱為18J；（3）cd棒達到最大速度所對應(yīng)的時刻為2s．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）由E=BLv、I=、F=BIL、v=at，及牛頓第二定律得到F與時間t的關(guān)系式，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識研究圖象（b）斜率和截距的意義，即可求磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度大小；（2）由運動學(xué)公式求出2s末金屬棒ab的速率和位移，根據(jù)動能定理求出兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計算公式、速度時間關(guān)系列方程求解cd棒達到最大速度所對應(yīng)的時刻t1．18.目前，上海有若干輛超級電容車試運行，運行中無需連接電纜，只需在乘客上車間隙充電30秒到1分鐘，就能行駛3到5公里．假設(shè)有一輛超級電容車，質(zhì)量m=2×103kg，額定功率P=60kW，當(dāng)超級電容車在平直水平路面上行駛時，受到的阻力f是車重的0.1倍，g取10m/s2．（1）超級電容車在此路面上行駛所能達到的最大速度是多少？（2）若超級電容車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？（3）若超級電容車從靜止開始，保持額定功率做加速運動，50s后達到最大速度，求此過程中超級電容車的位移．參考答案：解：（1）當(dāng)汽車速度達到最大時汽車的牽引力與阻力平衡，即F=ff=kmg=0.1×2×103×10=2000NP=fvm得：vm===30m/s（2）汽車做勻加速運動：F1﹣f=maF1=3000N設(shè)汽車剛達到額定功率時的速度v1：P=F1v1v1===20m/s設(shè)汽車勻加速運動的時間t：v1=at解得：t==40s（3）從靜止到最大速度整個過程牽引力與阻力做功，由動能定理得：Pt2﹣fs=mvm2代入數(shù)據(jù)解得：s=m=1050m答：