福建省漳州市古縣中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省漳州市古縣中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）光滑水平面上存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形金屬線框在水平拉力的作用下，通過磁場(chǎng)的左邊界MN。在此過程中，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度的方向與MN成θ角。下列說法正確的是：（

）A．線框內(nèi)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B．線框內(nèi)感應(yīng)電流先增大后減小C．水平拉力的大小與θ無關(guān)

D．水平拉力的方向與θ有關(guān)參考答案：B2.如圖所示，兩個(gè)正方形虛線框之間的四個(gè)區(qū)域有大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)兩個(gè)區(qū)域垂直紙面向里，右側(cè)兩個(gè)區(qū)域垂直紙面向外?，F(xiàn)有一個(gè)大小與磁場(chǎng)區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對(duì)著磁場(chǎng)區(qū)域水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，在線圈通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)有下面四個(gè)圖像，其中A是電路中電流時(shí)間圖像，B是線圈中bc部分兩端電壓時(shí)間圖像，C是線框受到的安培力時(shí)間圖像，D是線框中焦耳熱功率時(shí)間圖像，則可能正確的是參考答案：AD3.某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖所示是他正要釋放小車時(shí)的情形，對(duì)此另一同學(xué)提出了實(shí)驗(yàn)應(yīng)改進(jìn)的幾點(diǎn)建議，其中合理的是①應(yīng)把長木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦阻力②應(yīng)調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與長木板表面平行③應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上④應(yīng)使小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器稍遠(yuǎn)些A．①②

B．①④

C．②③

D．①②④參考答案：A4.一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列情況中其阻值仍為R的是（設(shè)溫度不變）A.長度不變，橫截面積增大1倍B.橫截面積不變，長度增加1倍C.長度和橫截面半徑都縮小1倍D.長度和橫截面積都擴(kuò)大1倍參考答案：D5.如圖，物體A靜止在斜面B上，下列說法正確的是（）A．斜面B對(duì)物塊A的彈力方向是豎直向上的B．物塊A對(duì)斜面B的彈力方向是豎直向下的C．斜面B對(duì)物塊A的彈力方向是垂直斜面向上的D．物塊A對(duì)斜面B的彈力方向跟物塊A恢復(fù)形變的方向是相反的參考答案：C【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】彈力的方向垂直接觸面，并指向形變恢復(fù)的方向．【解答】解：A、由題意可知，支持力是因斜面發(fā)生彈性形變后，要恢復(fù)原狀，從而對(duì)木塊有垂直接觸面向上的彈力，故AB錯(cuò)誤C正確；D、物塊A對(duì)斜面B的彈力方向跟物塊A恢復(fù)形變的方向是相同的，故D錯(cuò)誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)豎直放置的半徑為R的光滑絕緣環(huán)，置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m，電量為正q的空心小球套在環(huán)上，如圖所示。當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)的頂端A下滑1/4圓弧到達(dá)B位置時(shí)，小球的速度大小是_____________。當(dāng)小球下滑到最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)環(huán)的壓力的大小是________________。參考答案：

，

5mg

7.（5分）將一帶電荷量為×的試探電荷放入點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的點(diǎn)時(shí)，受到的電場(chǎng)力為2×，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_________N/C；如果撤走，將另一電荷量為×C的試探電荷放在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為__________。參考答案：

1000；10008.如圖12所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點(diǎn)垂直MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．可測(cè)量出G、H間的距離為l．帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1的大小為

；偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B2的大小為

。參考答案：，9.圖為某同學(xué)根據(jù)測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的U-I圖，由此可得干電池的電動(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)阻r=

Ω．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：10.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g鉤碼掛在拉線的掛鉤P上．④釋放小車，打開電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．(1)（4分）在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條．經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對(duì)小車做的功為________J，小車動(dòng)能的增量為________J.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)（4分）此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_________________

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___

___。參考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯(cuò)誤：先放小車后接通電源11.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直軌道所在平面，一根長直金屬棒與軌道成60°角放置，不計(jì)軌道與棒的電阻，當(dāng)金屬棒以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時(shí)，電阻R兩端的電壓大小為________，金屬棒受到的安培力大小為

。參考答案：12.一個(gè)電熱器接到55V的直流電源上所產(chǎn)生的熱功率剛好是接到某交流電源上產(chǎn)生的熱功率的1/16，那么，這個(gè)交流電源的路端電壓是________V；先后兩次通過電熱器的電流之比為________。參考答案：220；1:4

由得，所以由得,所以13.（16分）電荷量為e的電子，以速度V垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力大小為__________，方向與速度方向________（填“平行或垂直”），電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的周期跟軌道半徑________（填“有關(guān)”或“無關(guān)”），跟速率_________（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。參考答案：qVB

垂直

無關(guān)

無關(guān)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，電流表刻度盤上的零刻度線在正中間，當(dāng)電池的正極接電流表的右接線柱、電池的負(fù)極與電流表的左接線柱相碰時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖所示電路，原線圈A放在副線圈B中，在合上電鍵S的瞬間，電流表指針應(yīng)向

偏轉(zhuǎn)；將原線圈A從副線圈B中拔出時(shí)，電流表指針應(yīng)向

偏轉(zhuǎn)。參考答案：左，右15.二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號(hào)為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕硨?shí)驗(yàn)興趣小組對(duì)一只晶體二極管的伏安特性曲線進(jìn)行測(cè)繪探究．據(jù)了解，該二極管允許通過的最大電流為50mA．（1） 該二極管外殼的標(biāo)識(shí)模糊了，同學(xué)們用多用電表的電阻擋來判斷它的正負(fù)極：當(dāng)將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，由此可判斷

（填“左”或“右”）端為二極管的正極．

（2）同學(xué)們?yōu)榱嗣枥L該二極管的伏安特性曲線，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)紙上畫出該二極管的伏安特性曲線．（2） 他們選擇以下部分器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）；

B．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）；

C．電壓表（量程15V、內(nèi)阻約80KΩ）；

D．電壓表（量程3V、內(nèi)阻約30KΩ）；

E．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻0.1Ω）；

F．電流表（量程50mA、內(nèi)阻1Ω）；

G．待測(cè)二極管；

H．導(dǎo)線、開關(guān)等．

為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用

，電流表應(yīng)選用

．（填序號(hào)字母）

（3）請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．

（4）為了更好地保護(hù)二極管，某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了改進(jìn)：將一只電阻串聯(lián)在二極管的支路上，則該電阻阻值至少應(yīng)為

Ω．參考答案：

（4）為了更好地保護(hù)二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達(dá)3V，電流表內(nèi)阻為1Ω，所以R=-1Ω=9Ω．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在距地面一定高度的位置以初速度v0向右水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，小球的落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間有一段相應(yīng)的水平距離（水平射程）．若在空間上加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球的水平射程變?yōu)樵瓉淼囊话耄蟠穗妶?chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向．參考答案：解：小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．水平位移x=v0t，小球的水平距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，則知時(shí)間變?yōu)樵瓉淼囊话耄敲丛谪Q直方向上，y=at2，y不變，那么加速度就變成原來的4倍．根據(jù)牛頓第二定律得：F+mg=ma，可知電場(chǎng)力為3倍的重力，即qE=3mg，所以E=，方向豎直向上．答：此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向豎直向上．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】將小球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向去研究，在水平方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上受重力和電場(chǎng)力，做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．17.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m1的小球A從D點(diǎn)以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，試求：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足什么關(guān)系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，當(dāng)A、B兩球速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)共同速度為v，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯(lián)立解得：彈簧彈性勢(shì)能的最大值為：EPm=（2）設(shè)A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯(lián)立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實(shí)，舍去）；答：（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為．（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應(yīng)滿足的關(guān)系是m1＜m2．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢(shì)能．（2）兩球分開后，若A球的速度大于B球的速度時(shí)，兩球可以第二次相碰，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出兩球發(fā)生第二次相碰的條件．18.如圖所示，AMB是一條長L=12m的絕緣固定水平軌道，A、B為水平軌道的端點(diǎn)，M為其中點(diǎn)，軌道MB處在電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小E=1/3×1