广东省广州市第三十一中学高二物理期末试题含解析

广东省广州市第三十一中学高二物理期末试题含解析 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，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程中产生的感应电流随时间变化的图象是下列四个图中的（      ） 参考答案： C 2. （多选）如图为氢原子能级图，现有一群处于n=3激发态的氢原子，则这些原子： A．发出的光子最小能量是0.66eV B．发出的光子最大能量是12.75 eV C．能发出3种不同频率的光子 D．由n=3跃迁到n=1时发出的光子频率最高 参考答案： CD 3. （单选题）关于电源，下列说法正确的是（       ） A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功 C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大 D．电动势越大的电源，将电能转化为其它形式的能的本领就越大 参考答案： B 4. （单选）关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法不正确的是（     ）  A．两极板上一定带异种电荷        B．两极板所带的电荷量一定相等  C．充上的电量越多，其电容就越大  D．充上的电量越多，两极板间的电势差就越大 参考答案： C 5. 一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为1Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况（    ） 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示。质点A振动的周期是        s；时，质点A的运动沿轴的          方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是     cm 参考答案： 4   s；    正（填“正”或“负”）；  10  cm 7. 如图，A为电源的U—I图线，B为电阻R的U—I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为          ，电源的效率为         ，电源内阻消耗的功率为         ，外电阻和内阻之比为         。 参考答案：   4W      、    67%     、    2W      、   2 ：1 8. 一滴露水的体积大约是5.4×10-8cm3，里面含有______           __个水分子？如果一只极小的昆虫喝水，每1min喝进6.0×107个水分子，它需要_____      ____min才能喝完这滴水。（结果保留两位有效数字，NA=6.0×1023mol-1） 参考答案： 1.8×1015个,  3. 0×107min 9. （4分）一个木箱静止在粗糙水平面上，木箱的重量为G=20N，木箱和地面间的动摩擦因数为μ=0.3。最大静摩擦力为7 N，现在用水平向右的拉力F拉木箱。第一次F= 4N，第二次F=10N，则两次木箱所受的摩擦力大小分别为__    __N和___    _N。 参考答案： 4；6 10. 如图所示，互相垂直的两个分力F1、F2，将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合，则合力在________(填“增大”或“减小”)，同时方向在________(填“改变”或“不变”)． 参考答案：     (1). 增大    (2). 改变 【详解】由题意,结合力的合成法则，则可知,随着将绕O点顺时针旋转至和重合，其合力的大小增大，方向在改变； 11. 一带电量为＋Q、质量为m的小球从倾角为的斜面上由静止下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则小球在斜面上滑行的最大速度是         。 参考答案： mgcosθ/qB 12. （2分）在磁感应强度为10T的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V，则导线运动的加速度大小应为         m/s2． 参考答案： 0.05 13. （3分）如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd，以速度v向右匀速运动，从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为_____________W。           参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝______。如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，摆球最低点对应的度数为88.40 cm，那么单摆摆长是_____ cm 。如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是_____s，此单摆的摆动周期是______s。 参考答案：   11.1     ，   15.6    ，    6.4×10-7     15. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R （1）本次实验电流表应采用________ （内接法或外接法） （2）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________mm. （3）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_______.（选填“偏大”或“偏小”） （4）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙,丁，则电压表的读数为______V，电流表的读数为_______A. 参考答案： （1）外接法（2）0.196.（3）偏小（4）2.60V，0.52A或0.520 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图，已知n1：n2=4：3，R2=100Ω，变压器没有功率消耗，在原线圈上加上交流电压U1=40sin100πtV，求R2上的发热功率是多少？若R1=25Ω，发热功率与R2一样，求流过原线圈的电流I1是多少？ 参考答案： 解：原线圈电压的有效值U1==20V； 根据电压与匝数成正比知，U2===15V 则R2上的发热功率是：P===4.5W； 若R3=25Ω时发热功率与R2相同，则P3=I32R3 解得：I3===A 根据输入功率等于输出功率，有P1=2P 即U1I1=2×4.5 解得：I1==A； 故答案为：4.5； 【考点】变压器的构造和原理． 【分析】理想变压器的电压与匝数成正比求出R2两端的电压，根据功率的公式即可求解R2上的发热功率；根据题意R3发热功率与R2一样，由P3即可求出流过R3的电流，根据能量守恒，输入功率等于输出功率即可求解原线圈的电流． 17. 如图所示，在光滑水平地面上有一质量为2m的长木板，其左端放有一质量为m的重物（可视为质点），重物与长木板之间的动摩擦因数为μ．开始时，长木板和重物都静止，现在给重物以初速度v0，设长木板撞到前方固定的障碍物前，长木板和重物的速度已经相等．已知长木板与障碍物发生弹性碰撞，为使重物始终不从长木板上掉下来，求长木板的长度L至少为多少？（重力加速度度为g） 参考答案： 解：碰撞前，长木板和重物的共同速度为v1，由动量守恒定律得： mv0=3mv1； 碰撞后瞬间，长木板以速度v1反弹，最终两者的共同速度为v2．由动量守恒定律得： 2mv1﹣mv1=3mv2； 对全过程，由功能关系得： μmgL= 联立解得：L= 答：为使重物始终不从长木板上掉下来，长木板的长度至少为． 【考点】动量守恒定律；功能关系． 【分析】正确分析整个运动过程，木板与墙碰后与木块作用过程中，木块与木板分离，木块与墙碰后反弹，将再次与木板发生碰撞，分析清楚整个过程，然后根据动量守恒和功能关系列方程求解即可． 18. （6分）一个电量为q，质量为m的带电粒子在某匀强磁场中受洛伦兹力的作用而作匀速圆周运动，它的运动周期正好与一个LC振荡回路的固有周期相等。若此LC振荡回路中电感线圈的自感系数为L，电容器的电容为C（不计带电粒子的重力）。求：匀强磁场的磁感应强度。 参考答案： 解析：