山西省太原市矿机中学高二物理上学期期末试卷含解析

山西省太原市矿机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）关于电场强度，下列说法正确的是(　　) A.由知，若q减小为原来的1/2，则该处电场强度变为原来的2倍 B.由知，E与Q成正比，而与r2成反比 C.由知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处电场强度均相同 D.电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 参考答案： B 2. （多选）在下列几种运动中，物体机械能守恒的是： A．汽车刹车时的运动       B．小球做自由落体运动 C．滑块沿光滑斜面下滑     D．跳伞运动员在降落伞打开后匀速下落 参考答案： BC 3. （单选）边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（d=2L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有(　　) A．产生的感应电流方向相同 B．所受的安培力方向一致 C．进入磁场过程的时间一定大于穿出磁场过程的时间 D．进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量不相等 参考答案： B 4. 首先发现电磁感应规律的科学家是（    ） A、法拉第       B、奥斯特 　  　C、赫兹       D、麦克斯韦 参考答案： A 5. 一个木块沿倾角为α的斜面刚好能匀速下滑，若这个斜面倾角增大到β （α＜β＜90°），则木块下滑加速度大小为（　　　） A．gsinβ                     B．gsin（β-α）            C．g(sinβ-tanαcosβ)            D．g(sinβ-tanα) 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1， q2与q3之间的距离为l2，且三个电荷都处于平衡状态. （1）如q2为正电荷，则q1为            电荷， q3为              电荷. （2） q1、q2 、q3三者电量大小之比是        . 参考答案： 解:若设q1、q3均带正电，则虽然q2可以平衡，但q1或q3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同，不能平衡.若设q1、q3均带负电，则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反，可能平衡.因此， q1、q3均带负电.也就是说，在这种情况下， q1、q3必须是同种电荷且跟q2是异种电荷. q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用. 由库仑定律和平衡条件有 同理，对q2有;对q3有 . 以上三式相比，得 q1: q2: q3=. 点评:本题设置的物理情景比较清楚，过程也很单一，但仍要注意分析，仔细运算，容易出现的问题有:由于未认真审题，误认为只是要求q2处于平衡状态而没有看清是三个点电荷均要处于平衡状态;或者在分析时，片面地认为只要考虑其中两个点电荷的平衡条件就行了，似乎只要满足了这一条件，它们对第三个点电荷的库存仑力肯定相等;或者运算时丢三落四.凡此种种，均不可能得出正确的结果.   7. 如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球，验电器金属球处感应出      电荷，而金属箔则由于带       电而张开一定角度；如带正电的物体接近带正电的验电器的金属球，金属球的正电荷电荷量       ，金属箔张角         ； 参考答案： 8. （4分）如图所示，已知电源的内电阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，R0是阻值范围为0～5Ω的滑动变阻器，当滑动变阻器R0的阻值调为______Ω时，电阻R1上消耗的功率最大；当滑动变阻器的阻值R0调为______Ω时，变阻器上所消耗的功率最大。 参考答案： 0、2.5 9. 在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，从中确定四个计数点，每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s，用米尺测量出的数据如图所示，则小车在C点的速度vC =      m/s。由纸带的信息可得出小车的加速度a=        m/s2。 参考答案： 0.595(或0.6)        、      0.9    10. 如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流过电流计的电流方向是____________，当磁铁远离螺线管平移时，流过电流计的电流方向是__________。 参考答案： b→G→a   a→G→b   11. （4分)某金属导体的某横截面上，在5s内通过了1.25×1019个电子，则通过该金属导体的电流为        A。 参考答案：      0.4 12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么： （1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=　   　； （2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=     　，此过程中物体动能的增加量△Ek=　   　（取g=9.8m/s2）； （3）通过计算，数值上△Ep　  　△Ek（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为　      　； （4）实验的结论是　                         　． 参考答案： （1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度． 根据B点的速度求出O到B过程动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量，从而进行比较． 【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有： vB=m/s=0.98m/s （2）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为： △EP=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J △Ek=mvB2=0.48J （3）通过计算可知，在数值上△Ep＞△Ek．这是因为物体下落过程中存在摩擦阻力． （4）由此得出实验的结论是在误差范围内物体下落机械能守恒． 故答案为：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3）＞，存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒． 13. 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   三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学需要测定某干电池的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻小于4Ω；电压表（量程0一3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程0～0.6A，内阻约1.0Ω）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1 A）各一只． （1）实验中滑动变阻器应选用          (填“R1”或“R2”)。 （2）在甲图的方框中画出实验电路图。 （3）根据实验中测得多组电压和电流值，在U－I图象中描点得到的如图乙所示，由图可求出该电源电动势E＝           V；内阻r=       Ω。 参考答案： 15. 用油膜法估测油酸分子直径的大小． (1)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为L，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个，则油酸的面积约是________； (2)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为________． 参考答案： 1：1  1：2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （10分）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 10 cm和20 cm，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，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接.求：     （1）电键S合上后，电压表和电流表示数；     （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？ 参考答案： （1）感应电动势最大值          Em=nBSω =100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V  （2分）   感应电动势有效值       E==50 V    （2分）         电键S合上后，由闭合电路欧姆定律   I= A=2.0 A   （1分）   U=IR=2×20 V=40 V       （1分）   即电流表示数为 2 A，电压表示数为 40 V。      （2分）   （2）电阻R上所消耗的电功率 P=IU=2×40 W=80 W.        （2分） 17. 如图所示，一质量为mA＝1kg的小车A以vB＝1m／s的速度沿光滑水平地面向左匀速运动，某时刻有一质量为mB＝2kg的物块B以vB＝2m／s的速度从左向右滑上小车后，使小车A恰好没有碰到前方的障碍物，已知小车A上表面水平且足够长，物块B没能滑下小车，物块B与小车A间的动摩擦因数为0．2，重力加速度g＝10m／s2．求：     ①物块B冲上小车A时，小车A离障碍物的距离； ②物块B在小车A上相对小车A滑行的距离。   参考答案： 18. 如图23－10所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以如图示方向的电流，电流强度为I，欲使导体棒ab静止在斜面上。 (1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？ (2)若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小和方向。 参考答案： ）答案：(1)　(2)　垂直斜面向上 解析：(1)对导体棒受力分析如图所示： 由平衡条件得 BIL＝mgtanθ  （3分） B＝  （2分） (2)设安培力方向与斜面夹角为α，对导体棒受力分析如图所示： 由平衡条件得 B′ILcosα＝mgsinθ  （3分） B′＝  （2分） 当α＝0°时，B′最小，其最小值为 B′min＝   （3分） 由于安培力方向平行斜面向上，电流方向垂直纸面向里，由左手定则可判断磁场方向垂直斜面向上。（2分）