山西省太原市英杰學校高二物理上學期期末試卷含解析

山西省太原市英杰學校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.帶電粒子以一定速度垂直射入勻強磁場，若只考慮洛倫茲力，則粒子一定A．動能不變

B．做勻速直線運動

C．速度不變

D．加速度不變參考答案：A2.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車A上，兩車靜止，如圖所示．當這個人從A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止，則A車的速率（）A．等于零 B．大于B車的速率C．小于B車的速率 D．等于B車的速率參考答案：C【考點】動量守恒定律．【分析】人、車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒列方程，由質(zhì)量關(guān)系直接得到結(jié)論．【解答】解：設(shè)人的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量均為M，人來回跳躍后人與A車的速度為v1，B車的速度為v2，根據(jù)題意知，人車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒．有題意有：P0=0人來回跳躍后的總動量P=（M+m）v1+Mv2由動量守恒得，其中負號表示v1、v2的方向相反，故小車A的速率小于小車B的速率；故選C3.(單選)如圖所示，用一根橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，把圓環(huán)部分置于均勻變化的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化率

＝k(k>0)，ab為圓環(huán)的一條直徑，導(dǎo)線的電阻率為ρ。則(

)

A．圓環(huán)具有擴張的趨勢

B．圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C．圖中ab兩點間的電壓大小為kπD．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為r2參考答案：D4.2010年10月1日19時整“嫦娥二號”成功發(fā)射。其環(huán)月飛行的高度為100km，所探測到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加翔實。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示。則（

）A．“嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”大

B．“嫦娥二號”環(huán)月運行的線速度比“嫦娥一號”小C．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心加速度比“嫦娥一號”大D．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心力與“嫦娥一號”相等參考答案：C5.一個孤立點電荷所激發(fā)電場的電場線如圖所示，在電場中有、兩點．關(guān)于這兩點電場強度的說法正確的是（

）A．點的電場強度大于點的電場強度B．點的電場強度小于點的電場強度C．、兩點的電場強度方向相同D．、兩點的電場強度方向相反參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.兩定值電阻R1∶R2＝4∶3，若將它們串聯(lián)后接到電源上，R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=＿＿＿；若將它們并聯(lián)后接到電源上，R1與R2消耗的功率P1∶P2=＿＿＿。參考答案：、4∶3、3∶418、我國正在大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)．某移動運營商采用1.8×109Hz的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為________m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過________(選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”)后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)。參考答案：8.電荷量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移動到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B點移動到C點，電場力做了1.2×10-5J的功，則電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能__________（填“增加”或“減少”）了__________J；如果規(guī)定A點為零勢點，則φB=__________V．參考答案：9.某同學通過磁鐵跟閉合電路之間的相對運動來改變穿過閉合電路的磁通量．如圖所示，條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時，線圈內(nèi)磁通量增加，抽出時，線圈內(nèi)磁通量減少．請你判斷下列各圖是插入還是抽出?甲：

；乙：

；．(填“插入”或“抽出”)

參考答案：插入

抽出10.由自由落體運動驗證機械能守恒定律，若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1㎏，交流電源頻率為50Hz，打出的紙帶如圖所示，O點為紙帶上打下的第一點，O、A、B、C、D為相鄰的幾點．測得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則打點計時器的打點時間間隔為

s，重物在B點時的速度vB=

m/s．從O到運動至B點的過程中，重物的重力勢能減少量是

J．（后兩空均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：0.02，0.59，0.18．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出B點的動能，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，從而即可求解．【解答】解：交流電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔為T=0.02s，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則B點的瞬時速度vB==m/s=0.59m/s，那么重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×1.79×10﹣2J≈0.18J．故答案為：0.02，0.59，0.18．11.如圖所示，一質(zhì)量為m．電荷量為+q的小球從距地面為h處，以初速度v0水平拋出，在小球運動的區(qū)域里，加有與小球初速度方向相反的勻強電場，若小球落地時速度方向恰好豎直向下，小球飛行的水平距離為L，小球落地時動能EK=

，電場強度E= ．參考答案：

，12.某興趣小組利用平拋運動知識測量某農(nóng)莊水平噴水口的流量Q（Q=Sv，S為出水口的橫截面積，v為出水口的水速），方法如下：（1）先測量噴水口的內(nèi)徑（直徑）D．（2）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測得落地點距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，則噴出的水的初速度v0＝

（用x、y、g表示）．（3）根據(jù)上述測量值，可得水管內(nèi)水的流量Q＝

（用D、x、y、g表示）．參考答案：，13.如圖所示，一個用透明材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC．現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ=45°的入射角自直角邊AB射入，折射時的偏轉(zhuǎn)角為15°，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透明材料的折射率為________，全反射的臨界角為_________，角∠A=________.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在水平面內(nèi)有一對平行放置的金屬導(dǎo)軌M、N，兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.6m它們的電阻可忽略不計。阻值為2Ω的電阻R連接在MN的左端，垂直架在MN上的金屬桿ab的電阻值r=1Ω，質(zhì)量m=1kg，它與導(dǎo)軌間的接觸電阻可以忽略，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，B=2T。金屬桿ab在外力F作用下從靜止開始做加速度a＝1m/s2的勻加速直線運動。從運動開始計時，取g=10m/s2．求：（1）t=1S時回路中感應(yīng)電流的大?。唬?）t=1S時外力F的大?。唬?）在t=1S時間內(nèi)桿和導(dǎo)軌摩擦產(chǎn)生的熱量是多少；(4)推導(dǎo)出外力F與時間t的關(guān)系式。參考答案：17.如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌，間距L=0.2m，R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變，t=17s時，導(dǎo)體棒ab達最大速度。除R外，其余部分電阻均不計，g=10m/s2。求：

（1）導(dǎo)體棒ab在0－12s內(nèi)的加速度大小；

（2）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)及電阻R的值；

（3）若從0－17s內(nèi)共發(fā)生位移100m，試求12－17s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量（12分）參考答案：（1）由圖象知12s末導(dǎo)體棒ab的速度為v1=9m/s，在0－12s內(nèi)的加速度大小為m/s2=0.75m/s2

（2）t1=12s時，v1=9m/s，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動勢為E=BLv1

感應(yīng)電流

導(dǎo)體棒受到的安培力F1=BIL，即此時電動機牽引力為由牛頓第二定律得

-------------①由圖象知17s末導(dǎo)體棒ab的最大速度為v2=10m/s，此時加速度為零，同理有

--------------②由①②兩式解得，R=0.4Ω（3）0－12s內(nèi)，導(dǎo)體棒勻加速運動的位移m12－17s內(nèi)，