山西省太原市东大学校高二物理下学期期末试题含解析

山西省太原市东大学校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. 下列说法正确的是（      ） A.密闭容器中的气体对器壁的压强是由于气体受重力作用而产生的 B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关 C.温度升高时，气体的压强一定增大 D.推动活塞，使气缸中的气体受到压缩时，气体的温度一定升高 参考答案： B 2. 关于一定量的气体，下列叙述正确的是  A.气体吸收的热量可以完全转化为功          B.气体体积增大时，其内能一定减少  C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加     D．外界对气体做功，气体内能可能减少   参考答案： AD 3. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的灯泡A A、也正常发光               B、将被烧毁 C、比另三个灯暗             D、无法确定 参考答案： A 4. （多选）如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示。则以下说法中正确的是：                                                                          A．电压表的示数为36V             B．电流表的示数为2A C．四只灯泡均能正常发光           D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz 参考答案： BCD 5. （单选）.当一段导线在磁场中做切割磁感线的匀速运动时，下面说法中正确的是 A.导线中一定有感应电流   B.导线一定受安培力作用 C.导线会产生感应电动势   D.以上说法都不正确 参考答案： C A、产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以导体中不一定有感应电流，故A错误； B、导体中不一定有感应电流，也就不一定受到磁场作用力，故B错误； C、一段导线在磁场中做切割磁感线运动，导体中一定有感应电动势，故C正确； 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，反弹上升的高度仍为h。设M>>m，碰撞弹力N>>mg，球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球弹起后的水平速度是_______。 参考答案： 7. 一简谐波沿x轴正方向传播。已知轴上x1＝0和x2＝1m两处的振动图象分别如图9所示，又知此波的波长大于1m，则此波的传播速度v=_____m/s。（只取整数） 参考答案： 333 m/s   8. 一个质量为1kg的物体，从离地面20m高处由静止自由下落，空气阻力不计，则物体将经过        s落地，落地时的速度         m/s。 参考答案： 2，20 9. （4分）某同学用外接法测一电阻时得U=3.0伏、I=3.0mA，换用内接法，测得U=2.9伏、I=4.0mA，由此可知，用      法，比较好，得电阻图为        Ω。 参考答案： 内接；725 10. 如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有   ▲    种；其中最长波长为    ▲    nm(已知普朗克常量h＝6.63×10-34J·s)。 参考答案： 11. （6分）电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上，在水平方向和竖直方向都有磁场，它们是水平方向的磁场使电子束产生       方向的分速度，而        方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。 参考答案： 竖直、竖直 12. （4分）两个相同的金属球分别带有－q和+3q的电荷量，距离＞＞球的半径，设此时相互作用力为F，若将它们接触后再分开，距离变为原来的，则它们的相互作用力变为______ 参考答案： 3F 13. 康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________(填“不变”“变小”或“变长”)． 参考答案： 1        变长 光子与电子碰撞过程系统动量守恒，系统动量的矢量和不变，碰前动量向右，故碰撞后系统的动量的矢量和也向右，故碰后光子可能沿方向1振动； 由于电子动能增加，故光子动减量小，根据ε=hν，光子的频率减小，根据c=λυ，波长变长。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：   甲                                    乙 （1）下面是实验的主要步骤： ①把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高； ②把打点计时器固定在长木板的一端； ③将纸带穿过打点计时器并固定在小车A的一端； ④把小车A的前端固定橡皮泥，让小车B静止的放置在木板上； ⑤先    ，再    ，接着与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续运动；（以上两空填写后续描述中的字母符号：a．推动小车A使之运动，b．接通电源） ⑥关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤③④⑤，选出较理想的纸带如图乙所示； ⑦用天平测得小车A的质量为m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg． （2）在上述实验步骤中，还需完善的步骤是                                 （填写步骤序号并完善该步骤）  （3）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度；（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”） （4）根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为________ kg·m/s，碰后两小车的总动量为________ kg·m/s.（以上两空结果保留三位有效数字） （5）试说明（4）问中两结果不完全相等的主要原因是__________________________． 参考答案： ⑥b，a（2分） （2）①调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑； （2分） （3）BC，DE （各2分） （4）0.420，0.417 （各2分） （5）纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒 15. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,弧形轨道末 端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.（7分） （1）若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2= （用H、h表示）. （2）该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示： h(10-1 m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2(10-1 m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在坐标纸上作出s2-h关系图. （3）对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出）,自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率       （填“小于”或“大于”）理论值. （4）从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十 分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是             . 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求： ⑴通过R的电荷量q为多少？ ⑵R上产生电热QR为多少？ ⑶外力做的功W为多少？ 参考答案： 解：⑴按照电流的定义I=q/t，计算电荷量q应该用电流的平均值：即 。 ⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。。 ⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此W=Q 。 17. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 Ω的电阻R相接。求： (1)S断开时，电压表示数； (2)电键S合上时，电压表和电流表示数。 参考答案： 18. 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4 Ω的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4 s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化．求： (1)通过小灯泡的电流． (2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小． 参考答案：