湖北省咸宁市南鄂中学高二物理下学期期末试题含解析

湖北省咸宁市南鄂中学高二物理下学期期末试题含解析 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. （单选题）一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的 [来 参考答案： B 2. 下列关于重力势能的说法中正确的是   A. 重力势能的大小与参考平面的选择无关  B. 重力势能有负值，重力势能是矢量   C. 重力不做功，物体就不具有重力势能    D. 重力做正功时，重力势能一定减少 参考答案： D 3. 关于电场和磁场，下列所法中错误的是C A．电场对处于其中的电荷有力的作用 B．磁场对处于其中的小磁针有力的作用 C．电场线和磁感线是客观存在的 D．电场和磁场都是特殊的物质. 参考答案： C 4. 如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线，那么a、b所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是  （    ）   Ａ．a表示电阻大的图线，并联后图线在区域Ⅲ   Ｂ．a表示电阻小的图线，串联后图线在区域Ⅱ   Ｃ．a表示电阻小的图线，并联后图线在区域Ⅰ   Ｄ．a表示电阻大的图线，串联后图线在区域Ⅰ 参考答案： C 5. 两根长直通电导线互相平行，电流方向相反，它们的截面处于一个等边三角形ABC的顶点A和B处，如图所示。两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是(      ) A．2B                                              B．B                    C．0                                                  D．B 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. 两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点(如图所示),静止后两条细线张角为2θ.若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为__________，悬线张力大小为_________． 参考答案：     7. 一段导体的电阻减小6后，接在原电源上发现电流比原来增大1/4，则该导体原来的电阻为__________。 参考答案： ____30Ω___ 8. 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2v、3v和 4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l．在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图　   　；频率由高到低的先后顺序依次是图　  　 参考答案： BDCA，DBCA 【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象． 【分析】根据波形读出波长，求出周期，分别得到a点形成波峰的时间，再确定先后顺序．频率等于周期的倒数． 【解答】解：四个图的波长分别是：λa=l，，λc=2l，λc= 周期分别为Ta==，Tb==，Tc=，Td== 由该时刻起a点出现波峰的时间分别为 ta==，tb==，tc==，td== 可见，tb＜td＜tc＜ta．所以由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA． 根据频率与周期的关系f=，得到，频率关系为fd＞fb＞fc＞fa，频率由高到低的先后顺序依次是图DBCA． 故答案为：BDCA，DBCA 9. 电磁波谱有无线电波、       、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 参考答案： 10. 质点以O为平衡位置做简谐运动，它离开平衡位置向最大位移处运动的过程中，经0．15s第一次通过A点，再经0．1s第二次通过A点，再经___________s第三次通过A点，此质点振动的周期等于_________s，频率等于___________Hz． 参考答案： 0．7, 0．8  1．25  11. 质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10 m/s2)。 参考答案： 12. 如图为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为竖直________偏转（选填“向上”、“ 向下”）。 参考答案： 向下   13. 某行星的质量约为地球质量的1/2，半径约为地球半径的1/6，那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________；此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________． 参考答案： 18︰1； ︰1 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中， (1)有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是（      ） A.测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长 B.测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间 C.适当加长摆线 D.为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些 （2）用毫米刻度尺测得摆线长L；用游标卡尺测得摆球的直径为d；用秒表测得单摆完成n次全振动的时间如图所示，则秒表的示数t =         s；若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g，则g =            。（写出表达式，不必计算结果） （3）为了提高测量精度,需多次改变L的值并测得相应的T值.现测得的几组数据标示在以T2为横坐标、L为纵坐标的坐标纸上,根据图线求得g=____________m/s2。 参考答案： 15. 图中实验装置用来探究物块的运动情况，细线平行于桌面，遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s，(d远小于s)，现让物块从光电门A的左侧由静止释放，测出遮光片通过光电门A、B所用的时间分别为tA和tB，光电门的瞬时速度．则利用实验中测出的物理量符号，写出物块运动经光电门A时的速度vA=__________，经光电门B时的速度vB=__________，物块的加速度a=____________。 参考答案：     (1).     (2).     (3). 试题分析： 当通过光电门时间极短时，可以用其平均速度近似表示瞬时速度，故可以利用该原理求出物块经过A、B两光电门时的瞬时速度，然后由匀变速运动的速度位移公式求出物块的加速度； 解：通过光电门的时间极短，可以用其平均速度近似表示瞬时速度； 故通过光电门A点的速度为： 通过光电门B点的速度为： 物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：， 加速度为：。 【点睛】本题关键掌握利用光电门测量计算物体的加速度的方法，知道通过光电门时间极短时，可以用其平均速度近似表示瞬时速度，然后利用加速度公式或匀变速运动的速度位移公式求出物块的加速度即可。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，质量均为m的木块A、B用轻弹簧相连，竖直放置在水平面上，静止时弹簧的压缩量为l。现用竖直向下的力F缓慢将弹簧再向下压缩一段距离后，系统再次处于静止。此时突然撤去压力F，当A上升到最高点时，B对水平面的压力恰好为零。求： ⑴F向下压缩弹簧的距离x； ⑵压力F在压缩弹簧过程中做的功W。 参考答案： 分析与解：⑴如图①、②、③、④分别表示未放A，弹簧处于原长的状态、弹簧和A相连后的静止状态、撤去压力F前的静止状态和撤去压力后A上升到最高点的状态。撤去F后，A做简谐运动，②状态A处于平衡位置。 　　②状态弹簧被压缩，弹力等于A的重力；④状态弹簧被拉长，弹力等于B的重力；由于A、B质量相等，因此②、④状态弹簧的形变量都是l。 　　由简谐运动的对称性，③、④状态A到平衡位置的距离都等于振幅，因此x=2l 　　⑵②到③过程压力做的功W等于系统机械能的增加，由于是“缓慢”压缩，机械能中的动能不变，重力势能减少，因此该过程弹性势能的增加量ΔE1=W+2mgl；③到④过程系统机械能守恒，初、末状态动能都为零，因此弹性势能减少量等于重力势能增加量，即ΔE2=4mgl。由于②、④状态弹簧的形变量相同，系统的弹性势能相同，即ΔE1=ΔE2，因此W=2mgl。 17. （10分）如图（甲）所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图（乙）所示，已知感应电动势的最大值，其中为穿过每匝线圈磁通量的最大值，π=3.14， （1）求该发电机的感应电动势的最大值； （2）请写出感应电动势的瞬时表达式； （3）将该发电机的输出端接到如图（丙）所示的电路A、B端，已知发电机线圈内阻为r=10Ω，图（丙）中的D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），R=90Ω，求交流电流表的读数。 参考答案： 解析： （1）由图可知：T=3.14×10-2s  φm=1.0×10-2 Wb     （1分） 可求得：ω==200 rad/s         （1分） Em=nωφm                         （1分） =200 V                      （1分） （2）e = Emcosωt                （2分） = 200cos 200t V                  （1分） （3）               （1分） 流过电流表的电流如图所示，根据电流热效应可得                        代入数据得  （2分） 18. （20分）某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端Ｎ相连接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度为Ｌ0＝０.５m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积Ｓ=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆Ｍ端相连，右端导线接在Ｎ点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值Ｒ=1，电源的电动势Ｅ=12Ｖ，内阻r=0.5。合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为Ｕ1=3.0Ｖ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为Ｕ2 =2.0V，求： （1）金属杆单位长度的电阻； （2）此时作用在迎风板上的风力。 参考答案： 解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，有风时接入电路的电阻为R2，由题意得 （1）无风时， 解得：，所以金属杆单位长度的电阻为 （2）有风时， 解得：，此时弹簧的长度为 弹簧的压缩量为 由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为