湖北省咸宁市大坪中学高二物理上学期期末试卷含解析

湖北省咸宁市大坪中学高二物理上学期期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置时，加速度关系为（　　） A．aA＞aB＞aC＞aD B．aA=aC＞aB＞aD C．aA=aC＞aD＞aB D．aA＞aC＞aB=aD 参考答案： B 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律． 【分析】线圈自由下落时，加速度为g．线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力．线圈完全在磁场中时，不产生感应电流，线圈只受重力，加速度等于g．根据牛顿第二定律分析加速度的关系． 【解答】解：线圈自由下落时，加速度为aA=g．线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为aC=g． 线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，aB＜g，aD＜g．线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达D处的速度大于B处的速度，则线圈在D处所受的安培力大于在B处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则aB＞aD，故aA=aC＞aB＞aD． 故选B 2. 关于电磁感应，下列说法中正确的是 A、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大； B、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零； C、穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大； D、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大。 参考答案： D 3. 下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（    ） A.弹簧振子的周期与振幅有关 B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过介质中一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率 参考答案： 4. (单选)关于电磁波，下列说法不正确的是（ ） A.电磁波实质是变化的电磁场 B.在真空中频率越高的电磁波传播速度越大 C.利用无线电波传递声音或图象信号时，都需要调制 D.可见光也是一种电磁波，它的频率比无线电波要高 参考答案： B 5. 带电微粒所带电荷量的值不可能是下列的： A．－6.4×10－19C         B．2.4×10－19C C．－1.6×10－19C         D．4×10－17C 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在生活中静电现象的应用有很多，如            、           。 参考答案： 7. 如图所示，一匝数为100匝正方形线圈放在一匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。此时穿过线圈平面的磁通量为0.4wb，现将线圈平面绕OO'轴转过90o，此时穿过线圈平面的磁通量为______wb，若此过程历时2s，则这段时间内线圈中平均感应电动势的大小为_______V。 参考答案： 0    20 8. A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示．则： （1）由图可知A、B两物体在　    时刻发生碰撞，B物体的质量为mB=　  　kg． （2）碰撞过程中，系统的机械能损失　   　J． 参考答案： （1）2s，6；（2）30 【考点】动量守恒定律． 【分析】根据位移时间图线分别求出A、B两物体碰前和碰后的速度，根据动量守恒定律求出B物体的质量．根据能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能 【解答】解：（1）根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，x﹣t图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：， B的速度为：． 碰后的AB的速度为：v=． 根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v 解得：mB=6kg （2）根据能量守恒得，损失的机械能为： 代入数据得：△E=30J． 故答案为：（1）2s，6；（2）30 9. 如图2所示，增大两板之间的距离，静电计指针的偏角将      ；将A板稍微上移，静电计指针的偏角将         ；若有玻璃插入两板间，静电计指针的偏角将          。（以上3空都选填“变大”或“变小”） 参考答案： 10. 用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是　　　　。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是　　　　　（选填：甲、乙、丙）。 参考答案： 11. 长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为＋q、质量为m的带电粒子，以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，不计粒子重力，则匀强电场的场强大小E=__________,两板间的距离d=__________ 参考答案：          12. 下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：    表1电阻R＝15Ω 电压U（V） 1.5 3 4.5 电流I（A） 0.1 0.2 0.3    表2电压U=2V 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.4 0.2 0.1 分析表1数据，可得出结论                  ； 分析表2数据，可得出结论                  。 参考答案： 13. （4分）一台交流发电机，矩形线框长L1、宽L2，共N匝，磁感强度为B，转动角速度 ，线框平面从通过中性面开始计时，则感应电动势的表达式为e＝        、有效值为：        。 参考答案： ， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小黄用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实脸．关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 重锤的质量一定是越大越好 B. 必须用秒表测出重锤下落的时间 C. 把秒表测得的时间代入，计算重锤的速度 D. 释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直 参考答案： D 试题分析：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚． 解：A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些、体积小一些的，不是质量越大越好．故A错误． B、打点计时器可以测量重锤下落的时间，不需要用秒表测量．故B错误． C、该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，故C错误． D、释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，从而减小纸带与限位孔之间的摩擦．故D正确． 故选：D． 【点评】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．在实验中注意体会实验的误差来源，并能找到合适的方向去减小误差． 15. （实验）（2014秋?柯城区校级月考）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．如图1所示为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材： 器材（代号） 规格 电流表（A1） 量程0～50mA，内阻约为50Ω 电流表（A2） 量程0～200mA，内阻约为10Ω 电压表（V1） 量程0～3V，内阻约为10kΩ 电压表（V2） 量程0～15V，内阻约为25kΩ 滑动变阻器（R1） 阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A 滑动变阻器（R2） 阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA 直流电源（E） 输出电压6V，内阻不计 电键（S）、导线若干   （1）为提高实验结果的准确程度，电流表应选用　   　；电压表应选用　   　；滑动变阻器应选用　  　．（以上均填器材代号） （2）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图3，并标明所用器材的代号． （3）如图2是没有连接完的实物电路，（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根），请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整； （4）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，在要调大待测原件两端电压，应将滑片P向　   　端滑动（选填“左”或“右”） 参考答案： （1）A2、V1、R1；（2）如图所示； （3）如图所示 （4）右 解：（1）由图可知，电流最大值为0.12A，故电流表应选用A2，灯泡两端的电压最大为2.5V，故电压表应选用V1，由图可知，电流电压是从零开始变化的，故应选用分压接法，故滑动变阻器应选用R1； （2）滑动变阻器选用分压接法；元件内阻较小，故应选用电流表外接法，电路图如图所示． （3）实物电路图： （4）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，在要调大待测原件两端电压，应将滑片P向右端滑动． 故答案为：（1）A2、V1、R1；（2）如图所示； （3）如图所示 （4）右 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2N，(1)则这个位置的磁感应强度是多大?如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大? (2)如果通电导线随意放置在了磁场中某处发现不受磁场力，是否肯定这里没有磁场?为什么? 参考答案： ⑴             磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T。            (2)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则可能有两种可能：该处没有磁场；该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。  17. 如图所示，光滑水平面上一个质量为0.6kg 的小球Q（可视为质点），Q和竖直墙壁之间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与Q和竖直墙壁均不拴接）．用手挡住Q不动，此时弹簧弹性势能为Ep=4.8J．一轻质细绳一端固定在竖直墙壁上，另一端系在小球上，细绳长度大于弹簧的自然长度．放手后Q向右运动，绳在短暂瞬间被拉断，之后Q沿水平面运动到最右端后脱离轨道，从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点沿切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度 v=4m/s．（取g=10m/s2）求： （1）小球做平抛运动的初速度v1； （2）P点与A点的水平距离和竖直高度； （3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力； （4）绳被拉断过程绳对小球所做的功W． 参考答案： 解：（1）小球到A点的速度沿圆弧切线方向，设小球在P点的速度为v1，则： v1=vcosθ=2m/s （2）由平抛运动规律得： vy=vsinθ=2m/s     vy2=2gh  得：h=0.6m vy=gt       x=v1t=m≈0.69m （3）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得： mvA2=mvc2+mg（R+Rcosθ） 代入数据得：vc=m/s 由圆周运动向心力公式得： FN+mg=m 代入数据得：FN=8N 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小=FN=8N，方向竖直向上； （4）设弹簧恢复到自然长度时小球的速度为v0，由机械能守恒定律得： 绳断后A的速度为v1，由动能定理得： 带入数据得：W=﹣3.6J 答：（1）小球做平抛运动的初速度v1为2m/