江蘇省淮安市中學(xué)高二物理期末試題含解析

江蘇省淮安市中學(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.（單選）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出，初速度方向和棒垂直，則棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將(

)A.隨時(shí)間增大

B.隨時(shí)間減小C.不隨時(shí)間變化

D.難以確定參考答案：C2.如圖為一橫波在某時(shí)刻的波形圖.已知F質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下,則A.波向左傳播B.質(zhì)點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向相同C.質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)C在此時(shí)的加速度為零參考答案：AC3.現(xiàn)有k個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級(jí)上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是（假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的。）A．

B．k

C．

D．2k參考答案：C4.參考答案：AB5.（單選）在物理學(xué)史上，第一位發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是A．奧斯特 B．伽利略

C．焦耳

D．牛頓參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.通電導(dǎo)體所受的安培力，實(shí)際上是運(yùn)動(dòng)電荷受的

宏觀表現(xiàn)。參考答案：洛倫茲力7.(12分)如圖所示，電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)，又知可見光的波長(zhǎng)在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015極限波長(zhǎng)(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根據(jù)上表所給出的各種數(shù)據(jù)，你認(rèn)為光電管陰極K上最好應(yīng)涂有哪種金屬；(2)當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會(huì)減?。?3)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，已知電子電荷量為e，則光電子的最大初動(dòng)能為

。(4)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將

（填“增加”、“減小”或“不變”）．(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線如下圖，由圖線可知，該金屬的截止頻率為

Hz，普朗克常量的值為

J·s。參考答案：⑴銫；⑵右；⑶eU；⑷不變；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）8.（6分）我國(guó)照明用的交流電壓是220V，頻率是50Hz．它的電壓的有效值是_________V，峰值是_________V，周期是__________s。參考答案：220；220或311；0.029.將帶電量為6×10﹣6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10﹣5J的功，再將電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10﹣5J的功，則A、C間的電勢(shì)差為3V，電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能變化了1.8×10﹣5J．參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)能；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．分析：（1）根據(jù)題意，電荷從A到B再到C，電場(chǎng)力做功WAC=WAB+WBC，再由A、C間的電勢(shì)差由公式UAC=求解；（2）根據(jù)電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化，結(jié)合電荷從A到B再到C過程中，電場(chǎng)力做功，即可求解．解答：解：（1）負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10﹣5J的功，即做功為WAB=﹣3×10﹣5J；A、C間的電勢(shì)差為：UAC====3V；（2）因電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能的變化，則有：WAC=﹣△E電；解得：△E電=﹣3×10﹣5J+1.2×10﹣5J=﹣1.8×10﹣5J；即電勢(shì)能減小了1.8×10﹣5J；故答案為：3；1.8×10﹣5．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵掌握電勢(shì)差的定義式U=，公式中做功要注意正與負(fù)，電荷量也要代入電性，并掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系．10.驗(yàn)鈔機(jī)上發(fā)出的___

能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；電視機(jī)的遙控器發(fā)出的__________可控制電視機(jī)；光的__________現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個(gè)不透光的小圓板時(shí)，光屏上影的中心會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這是光的__________現(xiàn)象。參考答案：11.有一個(gè)可拆變壓器，鐵芯右邊繞有一個(gè)線圈，線圈兩端與滑動(dòng)變阻器、電池組連成回路．鐵芯的橫截面積為0.01m2，且假設(shè)磁場(chǎng)全部集中在鐵芯中．在左邊的鐵芯上套有一個(gè)環(huán)面積為0.02m2的金屬環(huán)，金屬環(huán)與鐵芯截面垂直．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向上滑動(dòng)，使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒均勻增加0.2T，則：（1）從上向下看金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；（2）左邊金屬環(huán)的電阻為0.01Ω，金屬環(huán)內(nèi)的電流大小為0.2A．參考答案：解：（1）根據(jù)右手螺旋定則知，螺線管中的磁場(chǎng)方向豎直向上，所以通過金屬環(huán)的磁場(chǎng)方向豎直向下，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增大時(shí)，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針方向．（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得金屬環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：根據(jù)閉合電路歐姆定律得：金屬環(huán)內(nèi)的電流大小為：故答案為：（1）逆時(shí)針方向

（2）0.2．12.一塊多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是×10、×100、×1000。用×100擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，如圖中虛線位置。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到 擋，換擋后需要先進(jìn)行

的操作，再進(jìn)行測(cè)量。若正確操作后過行測(cè)量時(shí)表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是 。電流表讀數(shù)（量程50mA） mA.②參考答案：×10，歐姆擋電阻調(diào)零，180

22.013.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝80V，電源內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R1＝8Ω，滑動(dòng)變阻器R2的變化范圍為（0～20Ω）。則R2的阻值等于__________Ω時(shí)，R1消耗的功率最大；R2的阻值等于__________Ω時(shí)，R2消耗的功率最大。參考答案：0；10三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為9m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想．【猜想1】碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球．【猜想2】碰撞后B球獲得了動(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球．(1)你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？參考答案：（1）猜想1、2均不成立.因?yàn)锳球的速度只減少了3m/s,B球的速度卻增加了8m/s,所以猜想1是錯(cuò)的。（2分）A球的動(dòng)能減少了,B球動(dòng)能增加了,所以猜想2也是錯(cuò)的；（2分）（2）計(jì)算：B球動(dòng)量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球動(dòng)量的減少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）從計(jì)算結(jié)果可得，B球動(dòng)量的增加量與A球動(dòng)量的減少量相等．即系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．（2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(shí)，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(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)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(chǎng)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(dòng)勢(shì)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。⑴求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向⑵當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a⑶導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q參考答案：⑴棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

1分通過的電流大小

1分電流方向?yàn)閎→a

1分⑵棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

1分感應(yīng)電流

1分棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

根據(jù)牛頓第二定律有

1分解得

1分⑶導(dǎo)體棒最終靜止，有壓縮量

1分設(shè)整個(gè)過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

1分

1分

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

1分17.三峽水利樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程，樞紐控制流域面積1.0×106km2，占長(zhǎng)江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q＝4.51×1011m3，水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面．在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量(指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率)為P＝1.82×107kW，年平均發(fā)電量約為W＝8.40×1010kW·h.該工程于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2)：(1)若三峽電站上、下游水位差按H＝100m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值．(2)若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P1＝4.5×106kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U＝5×105V，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U0＝1.8×104V．要使輸電線上損耗的功率等于輸送電功率的5%，求：發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻．參考答案：18.如圖所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m，