山西省太原市西山高级中学高二物理上学期期末试卷含解析

山西省太原市西山高级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. （单选）每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，从沿着粒子运动的角度看粒子将（    ） A．向东偏转        B．向南偏转 C．向西偏转        D．向北偏转 参考答案： A 2. 如图所示，是甲、乙两物体从同一地点运动的v-t图象，下列说法中正确的是（ ） A、甲做的是曲线运动，乙做的是直线运动 B、甲做的是先向前后返回的直线运动，乙做的是匀速直线运动 C、甲与乙在t1时刻相遇到 D、甲与乙在t1和t2两个时刻之间某时刻相遇 参考答案： D 3. 如图，一条轻质弹簧左端固定，右端系一块小物块，物块与水平面各处动摩擦因数相同，弹簧无形变时物块在O点．今先后把物块拉到P1和P2由静止释放，物块都能运动到O点左方，设两次运动过程中物块动能最大的位置分别为Q1、Q2点，最后静止在R1、R2。则： A．Q1和Q2点都在O点； B．Q1、Q2都在O点右方，且在同一位置； C．Q1、Q2都在O点右方，但不在 同一位置； D．R1、R2都在O点右方，且Q2离O点近。 参考答案： B 4. （单选）某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法错误的是 A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.A点的电势高于B点的电势 C.将负电荷从A点移到B点，电场力做正功 D.将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零 参考答案： C 5. （单选）如图，质量为m、带电量为+q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，滑块运动的状态为（      ） A．继续匀速下滑           B．将加速下滑 C．将减速下滑    D．上述三种情况都可能发生 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）在各种电磁波中，能使荧光物质发光的是____________；具有显著热效应的是_______________；穿透能力强，由原子的内层电子受激发产生的是_______________；由原子核受激发产生的是______________。 参考答案： 紫外线；红外线；x射线（伦琴射线）；γ射线 7. 一平行板电容器的电容为2μF，使它两板间电势升高10V需增加的带电量为____  __． 参考答案： 根据电容器的公式 可以推导出，则。 8. 一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示．图中TA、VA和TD为已知量． ①从状态A到B，气体经历的是     过程（填“等温”“等容”或“等压”）； ②从B到C的过程中，气体的内能     （填“增大”“减小”或“不变”）； ③从C到D的过程中，气体对外     （填“做正功”“做负功”或“不做功”），同时     （填“吸热”或“放热”）； ④气体在状态D时的体积VD=     ． 参考答案： ①等容 ②不变 ③负功 放热 ④ 试题分析：①由图知从状态A到B，对应体积不变，故气体经历的是等容变化； ②理想气体的内能置于温度有关，从B到C的过程中温度不变，则气体的内能不变； ③从C到D的过程中体积变小，则外界对气体做功，即气体对外界做负功，但温度降低，根据热力学第一定律知气体放热； ④D→A为等压变化，根据盖吕萨克定律：= 解得：VD=VA 9. 一理想变压器原、副线圈匝数比：：原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个的电阻。则 （1）该交变电压的周期是______； （2）副线圈输出电压的有效值为______； （3）流过电阻的最大电流为______。 参考答案：     (1).     (2). 100V    (3). 【详解】第一空. 从图像可以看出周期。 第二空. 输入电压的有效值为： ，根据变压器原理 。 第三空. 输出电压的最大值为： ，所以流过电阻的最大电流为 。 10. 一个200匝、面积200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0．05s内由0．1T增加到0．5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化率是        wb/s，线圈中感应电动势的大小是           V。 参考答案： 0．16wb/s， 32V 11. 如图所示，电阻为R的正方形导线框abcd，边长ab=ad=L，质量为m，从某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为L，下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内，且ab边始终水平．导线框的ab边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为                ．在线圈穿越磁场的全过程，线框中产生的焦耳热为            ．（不考虑空气阻力，重力加速度为g） 参考答案：    12. 水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图9-9所示，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向       沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v =             . 参考答案： 左   13. (1)在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8 C，相距20 cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为________N/C. (2)如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α＜β.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为，，两球落地时间为，，落地时水平位移为，，则________，______，______.(填＞，＜或＝) 参考答案：     (1).     (2).     (3). ＞    (4). ＝    (5). ＜ (1)已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C，距离r=0.2m，根据库仑定律它们之间的相互作用力。两点电荷在中点处产生的场强大小，方向相同；在两者连线的中点处，电场强度大小。 (2)对小球受力分析，根据平衡条件有：、，由于β＞α，所以；同时剪断两根细线后，水平方向有，则水平方向上，a的加速度小于b的加速度；竖直方向上两球均只受重力做自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点，测得OP距离为X。 另一同学也利用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为m2的小球B，仍然将质量为m1的小球A推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为X1、X2 （1）此实验应注意的几个细节，正确的是：______； A．平台要求尽可能的光滑和水平 B．实验中要多次改变CO间距离重复试验，以减小实验误差 C．为了保证入射球碰撞后不反弹，则要求入射球质量更大 D．此实验还需要测量两球心距水平地面的高度h E．实验中两小球应该等体积且密度越小越好 （2）若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______； （3）若还满足表达式m1?x2=m1?x+m2?x，则实验中两小球的碰撞为______碰撞； 参考答案：     (1). AC    (2). m1x=m1x1+m2x2    (3). 弹性 【详解】（1）平台要求尽可能的光滑和水平，以减小摩擦阻力的影响，故A正确；实验中不能改变CO间距，以保住小球A碰撞前初速度不变，故B错误；为了保证入射球碰撞后不反弹，则要求入射球质量更大，故C正确；两球碰撞后均做平抛运动，平抛的初速度为，竖直高度相同，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水平位移而不需要测量竖直高度，故D错误；实验中两小球应该等体积且密度越大越好，以减小阻力的影响，故E错误；故选AC。 （2）两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等， 碰撞过程动量守恒，则有：m1v=m1v1+m2v2 x=vt，x1=v1t，x2=v2t 应该满足表达式为：m1x=m1x1+m2x2。 （3）若还满足表达式m1?x2=m1?x12+m2?x22，即，所以系统机械能守恒。则实验中两小球的碰撞为弹性. 15. 如图所示，游标卡尺的示数为             mm； 螺旋测微器的示数为              mm. 参考答案： 14.25   9.270 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一交流发电机线圈共50匝，ab=0.2m,bc=0.1m,总电阻为10Ω，它在B=0.5T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以n=100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R为40Ω的电阻，求： （1）电流表的读数？ （2）电压表的读数？ （3） 当线圈转过1/4周期时，外电阻R上产生的焦耳热Q？ 参考答案： （1） （2）     （3）  17. 如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m／s，M点的横坐标=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，试讨论： （1）此波的波长、周期各是多少？ （2）该时刻N点的运动方向，写出该质点的振动方程； （3）经过多长时间，M点第一次到达波谷？ 参考答案： 解：（1）由图知：波长， （2）沿轴正方向， （3） 18. 在压强p﹣温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收热量为9J．图线AC反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求： （1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1； （2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2． 参考答案： 解：（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功W1=0       根据热力学第一定律 有△U1=W1﹢Q1       内能的增量△U1=Q1=9J     （2）从状态A到状态B过程，体积减小，温度升高 该气体内能的增量△U2=△U1=9J 根据热力学第一定律 有△U2=W2﹢Q2 从外界吸收的热量 Q2=△U2﹣W2=3J 答：（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1=0，其内能的增量△U1=9J；     （2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2为9J，从外界吸收的热量Q2为3J． 【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律． 【分析】（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，不做功．根据热力学第一定