廣東省云浮市云硫第一中學(xué)高二物理期末試卷含解析

廣東省云浮市云硫第一中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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，把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方附近，當(dāng)電流通過導(dǎo)線時(shí)，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，首先觀察到這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是A．庫侖

B．楞次

C．法拉第

D．奧斯特參考答案：D2.（單選）某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自固定軸勻速轉(zhuǎn)動的鋁盤A、B，A盤上固定一個(gè)信號發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28cm．B盤上固定一個(gè)帶窗口的紅外線信號接收裝置Q，Q到圓心的距離為16cm．P、Q轉(zhuǎn)動的線速度均為4πm/s．當(dāng)P、Q正對時(shí)，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接收窗口，如圖所示，則Q每隔一定時(shí)間就能接收到紅外線信號，這個(gè)時(shí)間的最小值為（

）A．0.42s

B．0.56s

C．0.70s

D．0.84s參考答案：BP的周期：Q的周期：因?yàn)榻?jīng)歷的時(shí)間必須等于它們周期的整數(shù)倍，根據(jù)數(shù)學(xué)知識，0.14和0.08的最小公倍數(shù)為0.56s，所以經(jīng)歷的時(shí)間最小為0.56s，故B正確。故選B。3.絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一小球N，由絕緣支架支撐著一小球M，當(dāng)M靠近N時(shí)，N偏離豎直方向，如圖．下列關(guān)于M、N帶電情況表述正確的是A．M一定帶正電

B．M、N都帶正電C．M、N都帶負(fù)電

D．M、N帶異種電荷參考答案：D4.（單選）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖所示.離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn).設(shè)P到S1的距離為x，則（

）A．若離子束是同位素，則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越小B．若離子束是同位素，則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越大C．只要x相同，對應(yīng)的離子比荷一定相同D．只要x相同，對應(yīng)的離子電荷量一定相同參考答案：D5.（單選）利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電．現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kW，電壓為800V．如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW參考答案：A當(dāng)輸電導(dǎo)線總電阻為0.4Ω時(shí)，由得，輸電線上損失的功率。故選A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應(yīng)電動勢E＝

，線圈中的電流強(qiáng)度I=

。參考答案：2；0.17.（4分）學(xué)習(xí)了“電場”的知識，我們知道靜電的防范主要途徑有：（1）____________；（2）____________；（3）____________。參考答案：（1）保持空氣濕度；（2）使用避雷針；（3）良好接地

8.參考答案：變化，磁場9.如圖所示，一個(gè)電子做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動周期為，若將電子的圓周運(yùn)動等效為環(huán)形電流，則等效電流大小為_____A，電流方向?yàn)開_________（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向。.參考答案：

A；

逆時(shí)針

10.一臺電動機(jī)，額定電壓是220V，電阻是0.8Ω，在正常工作時(shí)通過的電流是50A，則每秒鐘電流做的功是

J，每秒鐘產(chǎn)生的熱量

J，每秒內(nèi)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是

J。參考答案：11kw

2kw

9kw11.一只電流表的滿偏電流為Ig=3mA，內(nèi)阻為Rg=100Ω，若改裝成量程為I=30mA的電流表應(yīng)

聯(lián)一個(gè)阻值為

Ω的電阻；若改裝成量程為U=15V的電壓表，應(yīng)

聯(lián)一個(gè)阻值為

Ω的電阻。參考答案：并，11.1Ω

串，4900Ω12.（3分）電源的電動勢為4.5V，內(nèi)阻為0.5Ω，外電路的電阻為4.0Ω，則路端電壓等于

V。參考答案：4.0

13.在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起．①他們碰撞后的共同速率是

；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：（能或不能）參考答案：0.1m/s；能．【考點(diǎn)】動量守恒定律．【分析】三個(gè)運(yùn)動員所受合外力為零，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求出撞后共同速度，若此速度與前鋒速度方向相同則可以得分．【解答】解：以前鋒速度方向?yàn)檎较?，設(shè)撞后共同速度為v，碰撞過程動量守恒，根據(jù)動量守恒定律得：m1v1﹣m2v2﹣m3v3=（m1+m2+m3）v，解得：v=0.1m/s所以他們碰撞后的共同速率為0.1m/s，方向與前鋒方向相同，所以可以得分，如圖所示．故答案為：0.1m/s；能．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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)。15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面上有一塊木板，質(zhì)量M=1.0kg，長度L=1.0m．在木板的最左端有一個(gè)小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量m=1.0kg．小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30．開始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時(shí)刻起對小滑塊施加一個(gè)F=8.0N水平向右的恒力，此后小滑塊將相對木板滑動.g取l0m/s2，求：（1）小滑塊和木板的加速度大??；（2）小滑塊離開木板時(shí)的速度大??；（3）要使小滑塊在木板上滑動時(shí)的速度始終是木板速度的2倍，需將恒力F改為多大？參考答案：（1）5m/s2

3m/s2

(2)5m/s

(3)9N17.（9分）某水上游樂場舉辦了一場趣味水上比賽。如圖所示，質(zhì)量m＝50kg的參賽者（可視為質(zhì)點(diǎn)），在河岸上A點(diǎn)緊握一根長L＝5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H＝10.0m的O點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為θ＝37°，C點(diǎn)是位于O點(diǎn)正下方水面上的一點(diǎn)，距離C點(diǎn)x＝4.8m處的D點(diǎn)固定著一只救生圈，O、A、C、D各點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi)。若參賽者抓緊繩端點(diǎn)，從臺階上A點(diǎn)沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出，當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)松開手，此后恰能落在救生圈內(nèi)。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，，g=10m/s2）

（1）求參賽者經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小v；（2）參賽者從臺階上A點(diǎn)躍出時(shí)的動能Ek為多大？（3）沿豎直方向適當(dāng)調(diào)節(jié)繩端O點(diǎn)的高度（仍在A點(diǎn)上方），參賽者從A點(diǎn)拉直并抓緊輕繩，由靜止開始擺下，經(jīng)O點(diǎn)正下方松開繩，此后也恰能落在救生圈內(nèi)．試求參賽者松開繩時(shí)距水面的高度h。參考答案：解析：（1）參賽者從B點(diǎn)到D點(diǎn)做平拋運(yùn)動

①

（1分）

②

（1分）由①②式代入數(shù)據(jù)解得v=4.8m/s

（1分）（2）參賽者從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律

③

（1分）其中

④由③④式代入數(shù)據(jù)解得Ek=76J

（1分）（3）設(shè)參賽者經(jīng)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度為，則

⑤

（1分）

⑥

（1分）由⑤⑥帶入數(shù)據(jù)解得

，（不合題意舍去）

（2分）說明：未將舍去的扣1分。18.（18分）近代的材料生長和微加工技術(shù)，可制造出一種使電子的運(yùn)動限制在半導(dǎo)體的一個(gè)平面內(nèi)（二維）的微結(jié)構(gòu)器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質(zhì)原子射散的影響，這種特點(diǎn)可望有新的應(yīng)用價(jià)值。圖l所示為四端十字形。二維電子氣半導(dǎo)體，當(dāng)電流從l端進(jìn)人時(shí)，通過控制磁場的作用，可使電流從2，3或4端流出。對下面摸擬結(jié)構(gòu)的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中的流動。在圖2中，a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個(gè)寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個(gè)圓柱所包圍的空間（設(shè)為真空）存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場內(nèi)，設(shè)粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時(shí)間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求B為何值時(shí)，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。

參考答案：解析：解法一在圖中紙面內(nèi)取Oxy坐標(biāo)（如圖），原點(diǎn)在狹縫l處，x軸過縫1和縫3。粒子從縫1進(jìn)入磁場，在洛侖茲力作用下作圓周運(yùn)動，圓軌道在原點(diǎn)與x軸相切，故其圓心必在y軸上．若以r表示此圓的半徑，則圓方程為

x2+(y－r)2=r2

（1）根據(jù)題的要求和對稱性可知，粒子在磁場中作圓周運(yùn)動時(shí)應(yīng)與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點(diǎn)處，碰撞處的坐標(biāo)為

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛侖茲力和牛頓定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）評分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點(diǎn)，F(xiàn)為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點(diǎn)．從1縫中射人的粒子在磁場作用下與圓柱d的表面發(fā)生彈性碰撞后，反彈進(jìn)人縫2，這個(gè)過程一定對連結(jié)b、d兩圓圓心的直線OP對稱，故直線OP與d圓的交點(diǎn)C必是碰度點(diǎn)。由于粒子在磁場中做圓運(yùn)動過A點(diǎn)，因此這個(gè)軌道的圓心必在過A點(diǎn)并垂直于AF的直線AE上；同時(shí)這個(gè)軌道經(jīng)過C點(diǎn)，所以軌道的圓心也一定在AC的垂直平分線DE上。這樣AE與DE的交點(diǎn)E就是軌道的圓心，AE就是軌道的半徑r。過C點(diǎn)作AF的垂線與AF交于H點(diǎn)，則 有

（1）由圖可知