河南省商丘市郭莊鄉(xiāng)第二中學(xué)高二物理期末試題含解析

河南省商丘市郭莊鄉(xiāng)第二中學(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.如圖所示,質(zhì)量為0.4kg的帶底座的透明球殼放置在光滑水平面上，球殼內(nèi)半徑為5cm,內(nèi)壁光滑。當(dāng)對(duì)球殼施加一水平推力時(shí)，放在球殼內(nèi)、質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）相對(duì)球殼靜止,且距離球殼最低點(diǎn)的高度為2cm,取重力加速度g=10m/s2，則水平推力的大小為

A.8NB.5.3NC.4.5ND.3N參考答案：A【詳解】小球具有水平向左的加速度，設(shè)圓心與小球連線和豎直方向的夾角為θ，分析受力可知：mgtanθ=ma。根據(jù)幾何關(guān)系可知：。研究整體的受力，根據(jù)牛頓第二定律可知：F=（m+M）a，聯(lián)立解得：F=8N。A．8N，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．5.3N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．4.5N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．3N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2.對(duì)于電容C=Q/U，以下說(shuō)法正確的是

(

)A．一只電容器所充電荷量越大，電容就越大B．對(duì)于固定電容器，它所充電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C．電容與電荷量成正比，與電勢(shì)差成反比。

D．如果一個(gè)電容器沒(méi)有電壓，就沒(méi)有電荷量，也就沒(méi)有電容參考答案：3.在空間某一點(diǎn)以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出質(zhì)量相等的小球，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)過(guò)ts（設(shè)小球均未落地）則（

）A．做上拋運(yùn)動(dòng)小球動(dòng)量變化最大

B．做下拋運(yùn)動(dòng)小球動(dòng)量變化最小C．三個(gè)小球動(dòng)量變化大小相等

D．做平拋運(yùn)動(dòng)小球動(dòng)量變化最小參考答案：C4.如圖所示，電阻R=20Ω，電動(dòng)機(jī)的繞組電阻R′＝10Ω．當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是I，電路消耗的電功率為P。當(dāng)開(kāi)關(guān)合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。若保持電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I′和電路消耗的電功率P′應(yīng)是

（

）A．I′＝3I

B．I′＜3I

C．P′＝3P

D．P′＜3P參考答案：BD5.如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的圖象,此交流電的有效值是（

）A.

B.

C.

D.參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.導(dǎo)體中電荷定向移動(dòng)形成電流，若時(shí)間t內(nèi)通過(guò)金屬導(dǎo)體某一橫截面的電荷量為Q，則電流的大小為

，電流的方向與自由電子移動(dòng)的方向

（相同或相反）參考答案：，相反電流的定義式I=，方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)電荷定量移動(dòng)的方向相反7.（4分）英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)

（填“能”或“不能”）產(chǎn)生電場(chǎng)。已知電磁波在空氣中的傳播速度近似等于3×108m/s，南通人民廣播電臺(tái)的“經(jīng)濟(jì)、生活”節(jié)目的頻率是1.03×108Hz，該電磁波在空氣中的波長(zhǎng)為

m。參考答案：能，2.98.如圖所示，磁流體發(fā)電機(jī)的通道是一長(zhǎng)為L(zhǎng)的矩形管道，其中按圖示方向通過(guò)速度為v等離子體，通道中左、右兩側(cè)壁是導(dǎo)電的，其高為h，相距為a，而通道的上下壁是絕緣的，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小為B，與通道的上下壁垂直.不計(jì)摩擦及粒子間的碰撞，則__________導(dǎo)電壁電勢(shì)高（填“左”或“右”），兩導(dǎo)電壁間的電壓為_(kāi)__________．參考答案：右，Bav9.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形金屬線框的電阻為R，經(jīng)以速度v勻速穿過(guò)寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若L＜d，線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為_(kāi)______；若L＞d，線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為_(kāi)____。參考答案：

10.（2分）光線由空氣射入某種介質(zhì)，折射光線與反射光線恰好垂直，已知入射角是53°，則這種介質(zhì)折射率n=_____________(保留三位有效數(shù)字，已知，)

參考答案：1.3311.帶電量為C的粒子先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功J，已知B點(diǎn)電勢(shì)為50V，則（l）A、B間兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是V；（2）A點(diǎn)的電勢(shì)V；（3）電勢(shì)能的變化J；（4）把電量為C的電荷放在A點(diǎn)的電勢(shì)能J參考答案：（1）-200V（2）-150V（3）J（4）4.５×10-412.如右圖所示，用靜電計(jì)測(cè)量電容器兩板間的電勢(shì)差，不改變兩板的帶電荷量，把A板向右移，靜電計(jì)指針偏角將________________；把A板豎直向下移，靜電計(jì)指針偏角將________；在A、B板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計(jì)指針偏角將________(選填“增大”或“減小”)．參考答案：13.按照玻爾的原子理論，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量

（選填“越大”或“越小”）．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1（E1＜0），基態(tài)氫原子中的電子吸收一個(gè)頻率為ν的光子被電離后，電子的動(dòng)能為

（普朗克常量為h）．參考答案：越小，hν+E1【考點(diǎn)】玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)．【分析】軌道半徑越大，能級(jí)越高，能量越大．當(dāng)吸收的能量等于氫原子基態(tài)能量時(shí)，電子發(fā)生電離，根據(jù)能量守恒求出電子電離后的動(dòng)能．【解答】解：根據(jù)玻爾理論可知，氫原子中的電子離原子核越近，氫原子的能量越??；氫原子中的電子從離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離原子核較近的軌道，會(huì)放出能量．氫原子的基態(tài)能量為E1（E1＜0），則發(fā)生電離，基態(tài)氫原子的電離能為﹣E1．根據(jù)能量守恒得：E1+hν=Ek，解得電離后電子的動(dòng)能大小為：Ek=E1+hν故答案為：越小，hν+E1三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，其中一個(gè)表面是鍍銀的（光線不能通過(guò)此表面）．現(xiàn)要測(cè)定此玻璃磚的折射率，給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放在白紙上，使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直，在紙上畫(huà)出aa/和bb/，aa/表示鍍銀的玻璃表面，bb/表示另一表面，如圖所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖），用P1、P2的連線表示入射光線。（1）為了測(cè)量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4？

（2）在圖中通過(guò)作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1和折射角θ2參考答案：（1）（5分）

在bb/一側(cè)觀察P1、P2（經(jīng)bb/折射，aa/反射，再經(jīng)bb/折射后）的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2（或P1）像和P3，位置；（2）（5分）下面兩圖均可得分15.（6分）一位同學(xué)在做探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下步驟：A．組合單擺：選擇相應(yīng)器材組成單擺，并用鐵夾將繩的上端固定；B．測(cè)擺長(zhǎng)：用米尺量出擺線的長(zhǎng)度；C．測(cè)周期：將擺球拉起一個(gè)小角度，然后放開(kāi)，在放手的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量單擺50次全振動(dòng)的時(shí)間，算出單擺的周期；D．將所測(cè)得的和填入表格，分析數(shù)據(jù)得出單擺的周期和擺長(zhǎng)的關(guān)系。從上面操作步驟中找出兩處錯(cuò)誤的地方，寫(xiě)出該步驟的字母，并加以改正。

(1)________________________________________________(3分)

(2)________________________________________________(3分)

參考答案：（1）B

擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)加小球半徑；（2）C

計(jì)時(shí)時(shí)刻應(yīng)該在小球通過(guò)平衡位置時(shí)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.用均勻的金屬絲繞成的長(zhǎng)方形線框abcd，ad＝bc＝3l，ab＝cd＝l，線框可以繞ad、bc邊上的MN軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，MN左側(cè)空間無(wú)磁場(chǎng)，右側(cè)空間中分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，MN恰在磁場(chǎng)邊界上，aM＝bN＝2l，回路總電阻為R，初始時(shí)，線框平面垂直于磁場(chǎng)，如圖所示。求：（1）以電流方向沿abcda時(shí)為正，在i-t坐標(biāo)系中作出電流隨時(shí)間變化的圖象（兩個(gè)周期），并注明必要的坐標(biāo)值（峰值、周期等）。（2）此電流的有效值I等于多少？參考答案：17.發(fā)電機(jī)輸出功率40kW，輸出電壓400V，用變壓比(原、副線圈匝數(shù)比)為1:5的變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電，輸電線的總電阻為5Ω，到達(dá)用戶后再用變壓器降為220V，求：(1)輸電線上損失的電功率是多少？(2)降壓變壓器的變壓比是多少？參考答案：18.（9分）太陽(yáng)內(nèi)部溫度可高達(dá)107K。太陽(yáng)主要是由電子和、等原子核組成．維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是２ｅ＋４→＋釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．（1）已知質(zhì)子質(zhì)量ｍp＝１.６７２６×１０-27ｋｇ，質(zhì)量ｍα＝６.６４５８×１０-27ｋｇ，電子質(zhì)量ｍe＝０.９×１０-30ｋｇ，光速ｃ＝３×１０8ｍ／ｓ．求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能．（2）處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變，若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體，單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即，其中常量瓦/（米2·開(kāi)4）。在下面的問(wèn)題中，把研究對(duì)象都簡(jiǎn)單地看作黑體。已知太陽(yáng)半徑千米，太陽(yáng)表面溫度開(kāi)，火星半徑千米，球表面積，，其中R為球