山西省忻州市五台中学高二物理上学期期末试卷含解析

山西省忻州市五台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. 如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入匀强磁场的时刻为，ad边刚进入匀强磁场的时刻为，设线框中的磁通量为Φ，产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压为U，水平拉力大小为F，则下列Φ、i、U、F随运动时间t变化的关系图象正确的是 A. B. C. D. 参考答案： BC 【详解】由题得到，穿过线圈的磁通量：可知φ-t图像不是直线，选项A错误；金属杆的速度与时间的关系式为v=at，a是加速度。由E=BLv和得，感应电流与时间的关系式为，B、L、a均不变，当0-t1时间内，感应电流为零，t1-t2时间内，电流I与t成正比，t2时间后无感应电流。故B正确；由E=BLv和得，感应电流与时间的关系式为 ，当0-t1时间内，感应电流为零，ad的电压为零，t1-t2时间内，电流I与t成正比，，电压随时间均匀增加，t2时间后无感应电流，但有感应电动势，Uad=E=BLat电压随时间均匀增加，故C正确。根据推论得知：金属杆所受的安培力为，由牛顿第二定律得F-FA=ma，得 ，当0-t1时间内，感应电流为零，F=ma，为定值，t1-t2时间内，F与t成正比，F与t是线性关系，但不过原点，t2时间后无感应电流，F=ma，为定值，故D错误。 2. （单选）如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可判定此横波(　　) A．向右传播，且此时质点B正向上运动 B．向右传播，且此时质点C正向下运动 C．向左传播，且此时质点D正向上运动 D．向左传播，且此时质点E正向下运动 参考答案： C 3. (多选)关于力，下列说法中错误的是（     ） A. 力是物体与物体之间的相互作用        B. 力可以只有施力物体而没有受力物体 C. 力是标量，它既有大小又有方向        D. 力可以用带箭头的线段表示 参考答案： BC 4. 如图所示的电场线，可判定（　　） A．该电场一定是匀强电场 B．A点的电势一定低于B点电势 C．负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大 D．负电荷放在B点所受电场力方向向右 参考答案： C 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能． 【分析】匀强电场的电场线为等间距的平行直线，沿电场线方向电势逐渐降低，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，根据电场力做功判断电势能的变化． 【解答】解：A、由于一根电场线无法知道电场线的疏密，故不能判定是匀强电场．故A错误． B、沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势高于B点的电势．故B错误． C、负电荷从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大．故C正确． D、负电荷在B点所受电场力方向水平向左．故D错误． 故选C． 5. 如上图所示，D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在电键S接通后，导线D所受磁场力的方向是（    ） A．向上                                     B．向下           C．向左                                     D．向右 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. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带______   电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为        （设线圈的面积为s）   参考答案： 7. （5分）在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量，电荷量和的单位都是库仑，距离的单位是米，作用力的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力F的单位是牛顿。若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离的单位是米，作用力的单位是牛顿，由此式可这义一种电荷量的新单位。当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=                ；新单位与库仑的关系为1新单位=               C。 参考答案：  ；(答也给) 8. 核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用______（选填“石墨”或“镉棒”）吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度．核反应堆产物发生β衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应：+p→n+x，其中x代表______（选填“电子”或“正电子”）． 参考答案： 镉棒；正电子 试题分析：核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用镉棒吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度．核反应堆产物发生β衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应：+p→n+x，其中x代表正电子． 考点：核反应. 9. （5分）如图所示，直线A是电源的路端电压U 与电流I的关系图象，直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象，把该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率_____W，电源的内电阻______Ω。     参考答案： 6；0.75 10. （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 11. 如图12所示，一质量m＝0.1kg的金属棒ab可沿接有电阻R＝1Ω的足够长的竖直导体框架无摩擦地滑动，框架间距L＝50cm，匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T，方向如图示，其余电阻均不计．若棒ab由静止开始沿框架下落 ，且与框保持良好接触，当棒ab运动达到稳定状态时的速度v＝            ．（g＝10m/s2） 参考答案： 25m/s 12. 如图一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，该电压表的量程是         V．用它来测量电压，表盘指针位置如图所示．该电压的大小是       V． 参考答案： 1，0.84或0.85 13. 高压输送的交变电压为2.2×104V，输送功率为2.2×106W，在用户处安装一降压变压器，用户得到的电压为220V，输电导线总电阻为22Ω．输电导线上损失的电功率为　2.2×105　W，降压变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=　90：1　． 参考答案： 解：根据P=U1I1得，输电线上的电流， 则输电线上损失的功率W． 输电线上损失的电压△U=I1R=100×22V=2200V， 则降压变压器的输入电压V=19800V， 则． 故答案为：2.2×105，90：1． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图14所示。请你简述接下来的测量过程： ①                                                 ； ②                                                 ； ③                                                 ； ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。 （2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图15所示。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。 参考答案： （1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档：         ②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；  ③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。 （2）如图所示（安培表内接） 13、 15. (6分)在测量电阻的实验中，提供的器材有：3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻，以及开关S、导线等。要求：①电流表内接；②调节滑线变阻器可使电压表的示数在OV～3V间变化。 在实验中，某同学连成如图所示的电路，其中a，b，c……k是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添)，分别填在图下面相应的表格中。 接线错误 引起的后果 改正的方法             参考答案： 接线错误 引起的后果 改正的方法 缺db(或dg或dk)连线 电压表的示数无法调到OV 增添db(或dg或dk)连线 hj 电流表短路，指针无示数 撤销hj连线   评分说明：每项填对得1分，共6分 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一个质量为m=0.4kg的足球以10m/s的速度水平飞向球门．守门员跃起用双拳将足球以12m/s的速度反方向击出，守门员触球时间约为0.1s，问足球受到的平均作用力为多大？方向如何？ 参考答案： 解：设球原来的方向为正方向；则初速度v=10m/s； 末速度v′=﹣12m/s； 则由动量定理可得： Ft=mv′﹣mv 解得：F==﹣88N 负号说明力的方向与正方向相反； 答：足球受到的平均作用力为88N；方向与球飞来的方向相反． 17. 长度1m的轻绳下端挂着一质量为4.99kg的沙袋，一颗质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入沙袋，(1)求在子弹射入沙袋后的瞬间，悬绳的拉力是多大？（8分） (2)求沙袋能达到的最大高度？（4分）（设子弹与沙袋的接触时间很短，g取10m/s2） 参考答案： 18. （6分）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心.一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的极靠近A点处以60°的入射角入射，已知真空中的光速为c．求： （1）光在透明体中的传播速度； （2）该光线从射入透明体到第一次射出透明体时所经历的时间． 参考答案： (1) (2)   解：（1）光在透明体中的传播速度。                （2）设此透明物体的临界角为C，依题意，     经作图，光线在C、D处均发生全反射               由几何关系得，在透明体内的路径长为：s=3R　    经历的时间