河北省衡水市重點中學高二物理上學期期末試卷含解析

河北省衡水市重點中學高二物理上學期期末試卷含解析一、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.跳傘運動員從懸停在空中的直升飛機上由靜止開始下落，已知運動員在打開降落傘之前做自由落體運動，打開降落傘之后即做勻速直線運動，則描述運動員下落速度隨時間變化的v－t圖像中，正確的是 ( )參考答案：B2.（單選題）如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊(設a、b間無電荷轉移)，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起由靜止開始向左做無相對滑動的加速運動，其中x、v為a、b的位移、速度；f、FN為a、b間的摩擦力、正壓力，則在加速運動階段下列圖像正確的是參考答案：B對整體分析：物體加速運動，因此速度逐漸增大（A錯誤），洛倫茲力增大，則地面給b的滑動摩擦力增大，因此整體加速度逐漸減?。˙正確）；對A分析：洛倫茲力增大，則給b的壓力變大（D錯誤），整體加速度逐漸減小，則a的加速度也減小，所以a受到的摩擦力也減?。–錯誤）。3.用比值法定義物理量是物理學中一種重要的思想方法，下列物理量的表達式不屬于用比值法定義的是（

）A．磁感應強度B．電阻

C．磁通密度D．電場強度參考答案：D4.(單選)做簡諧運動的物體，其位移隨時間的變化規(guī)律為x＝2sin(50πt＋)cm，則下列說法正確的是()．A．它的振幅為4cm

B．它的周期為0.02sC．它的初相位是

D．它在周期內通過的路程可能是2cm參考答案：CD5.如圖所示，兩個質量相等的物體從同一高度沿傾角不同的兩個固定光滑斜面由靜止自由滑下，到達斜面底端，則兩物體具有相同的物理量是（）A．下滑過程中重力的沖量B．下滑過程中合力的沖量C．剛到達底端時的動量D．下滑過程中動量變化量的大小參考答案：D【考點】動量定理．【分析】根據牛頓第二定律，結合運動學公式求出物塊運動的時間，從而比較重力的沖量以及合力的沖量，注意兩物塊合力的方向不同．根據動能定理得出到達底端的速度，抓住速度方向不同分析動量不同．根據初末狀態(tài)的動量得出動量變化量大小的關系．【解答】解：A、物體沿斜面下滑的加速度a=gsinθ，根據得，運動的時間t=，由于傾角不同，則運動的時間不同，根據I=mgt知，重力沖量不同，故A錯誤．B、物體所受的合力F合=mgsinθ，則合力的沖量，由于合力的方向不同，則合力的沖量不同，故B錯誤．C、根據動能定理知，mgh=，解得物體到達底端的速度v=，由于兩物體到達底端時的速度方向不同，則動量不同，故C錯誤．D、到達底端的速度大小相等，初狀態(tài)的動量為零，可知下滑過程中動量變化量的大小相等，故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在生活中靜電現(xiàn)象的應用有很多，如

、

。參考答案：11.用如圖所示的電路來測量電池電動勢和內電阻，根據測得的數(shù)據作出了如圖所示的U—I圖，由圖可知電動勢的測量值是

V

，.電池內阻的測量值

Ω。

參考答案：8.如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，驗電器指針保持一定偏角．(1)現(xiàn)用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉．那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針________(填“有”或“無”)偏轉．(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有________(填“粒子性”或“波動性”)．甲圖中金屬片張開是因為驗電器帶________(填“正”或“負”)電，若改用強度較弱的紫外線照射鋅板________(填“能”或“不能”)使金屬片張開；乙圖中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．參考答案：

(1).減小

(2).無

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【詳解】(1)在A處用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，會使鋅板上帶的正電減少，驗電器指針偏角將減小。(2)鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉，說明黃光不能使鋅板產生光電效應；改用紅外線燈照射鋅板，紅外線的頻率小于黃光的頻率，紅外線也不能使鋅板產生光電效應，驗電器指針無偏轉。(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有粒子性。紫外線燈照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。只要入射光的頻率大于截止頻率，光電效應就會發(fā)生。較弱的紫外線照射鋅板，鋅板一樣產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。乙圖中光子與電子碰撞后，光子的能量減小，光子的頻率減小，則。9.如圖所示，空心金屬球的半徑為R，球外右側放置一正點電荷，其電荷量為Q,到球心的距離為r，則球面上感應電荷在球心O處的場強大小為_____________，方向_________。參考答案：10.如圖所示，兩根水平的平行光滑長直金屬導軌，其電阻不計，整個導軌處于豎直向下的勻強磁場中。導體棒ab和cd跨在導軌上，ab的電阻大于cd的電阻。當cd棒在水平外力F2作用下勻速向右滑動時，ab棒在水平外力F1作用下保持靜止，則ab棒兩端電壓Uab和cd棒兩端電壓Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F(xiàn)1________F2。（均選填“>”、“=”或“<”）

參考答案：【小題1】“=”【小題2】“=”11.（3分）A、B兩質點從同一地點同時由靜止開始作勻加速直線運動，A質點保持以恒定的加速度直抵終點，B質點加速到三分之一的距離后改做勻速直線運動恰好與A質點同時到達終點，A、B兩質點加速時的加速度之比是___________參考答案：3∶412.某同學用圖甲的實驗裝置探究小車的加速度a與小車所受合力F及質量M的關系．打點計時器所用交變電流的頻率為50Hz．（1）某次實驗中得到的紙帶如圖乙所示，每兩個點間還有四個計時點未畫出．則小車在五個點的中央點的瞬時速度為

m/s，加速度大小為

m/s2；（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力

砝碼和盤的總重力（選填“大于”“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足

的條件．參考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠大于m）．【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【分析】（1）小車做勻加速直線運動，利用勻變速直線運動的兩個推論：中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，來求中央點的瞬時速度．由△x=aT2可計算出加速度．（2）根據牛頓第二定律分析拉力與砝碼和盤的總重力的關系．當砝碼和盤的總質量遠小于小車及砝碼總質量時，可以認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力．【解答】解：（1）小車在五個點的中央點的瞬時速度等于相鄰兩段位移內的平均速度，為：v===0.6955m/s由圖乙可知，相鄰相等時間內位移之差均相等，大小為：△x=0.51cm=0.0051m；根據△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝碼和盤向下做勻加速運動，處于失重狀態(tài)，則砝碼和盤所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．結合定滑輪的特點可知：小車在運動過程中所受的拉力與砝碼和盤所受的拉力大小相等，所以小車在運動過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當砝碼和盤的總質量m遠小于小車的質量M時，砝碼和盤的加速度很小，可以認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的總重力，即有M?m．故答案為：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M遠大于m）．13.為測量有內電阻的電源電動勢，某同學進行如下操作：將電壓表V1、V2串聯(lián)接入電路中時，如圖甲所示，示數(shù)分別為6V和4V；當只將電壓表V2接入電路中時，如圖乙所示，示數(shù)為9V。則該電源的電動勢為E=

V。參考答案：10.8三、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阻，圖中電壓表的內阻非常大，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該同學接入符合要求的R0后，閉合開關，調整電阻箱的阻值，

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

，內阻r=

。（結果保留兩位有效數(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.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質量為1.0kg的物體從距地面足夠高處做自由落體運動，重力加速度g=10m/s2，求：（1）前2s內重力對物體所做的功；（2）第2s末重力對物體做功的瞬時功率。

參考答案：（1）前2s內物體下落的高度h=gt2=20m……（1分）前2s內重力對物體所做的功W=mgh=200J………（2分）（2）第2s末物體的運動速度v=gt=20m/s………（1分）第2s末重力對物體做功的瞬時功率P=mgv=200W………………（2分）17.如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角為，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量為m，導軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導軌平面斜向上，磁感應強度大小為B，金屬導軌的上端與開關S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦，不計導軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關S，將金屬棒由靜止釋放。（1）判斷金屬棒ab中電流的方向（2）若電阻箱R2接入電路的阻值為R2=2R1，當金屬棒下降高度為h時，速度為v，求此過程中定值電阻R1上產生的焦耳熱Q1（3）當B=0.40T，L=0.50m，37°時，金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關系如圖2所示。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求定值電阻的阻值R1和金屬棒的質量m參考答案：電流方向為b到a

（1）由右手定則，金屬棒ab中的電流方向為b到a；（2）由能量守恒，金屬棒減小的重力勢能等于增加的動能和電路中產生的焦耳熱：解得：（3）設最大速度為v，切割磁感線產生的感應電動勢：由閉合電路的歐姆定律：從b端向a端看，金屬棒達到最大速度時滿足：由以上三式得：由圖象可知：斜率為：，縱截距為，得所以解得：，。18.（12分）飛行時間質譜儀可對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生電荷量為q、質量為m的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場（a、b間的電壓為U1），從b板小孔射出，沿中線方向進入M、