河北省邢台市清河县第五中学高二物理期末试题含解析

河北省邢台市清河县第五中学高二物理期末试题含解析 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. 牛顿第二定律的表达式可以写成m=F/a，对某个物体来说，它的质量m                　 A . 跟合外力F成正比          B.  跟合外力F与加速度a都无关    　 C.  跟它的加速度a成反比      D.  跟合外力F成反比，跟它的加速度a成正比 参考答案： B 2. （2014秋?乳源县校级期末）关于点电荷，下列说法正确的是（　　） A． 点电荷一定带正电 B． 点电荷是实际带电体的理想化模型 C． 点电荷一定带负电 D． 只有带电量很小的带电体才能看作点电荷　 参考答案： B 解：当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时，带电体就可以看成是点电荷，与电荷的种类无关，点电荷和质点类似，都是一种理想化的模型，所以B正确，ACD错误． 故选B． 3. （单选）如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在“0”刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中故障可能是  （      ） A．电流表坏了，或开关S接触不良．    B．灯泡L1的灯丝断了，或L1的灯泡与灯座接触不良． C．从a点开始，经过灯泡L2到b点的这段电路中有断路． D．电流表和两个灯泡都坏了． 参考答案： C 4. （单选）关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（    ） A．磁感线总是从磁体N极出发到磁体S极终止  B．磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱 C．磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在该点静止时S极所指的方向相同 D．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向相同 参考答案： B 5. 下述说法正确    （      ）                                 A．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比．          B．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比．          C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强．          D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 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，两根水平的平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中。导体棒ab和cd跨在导轨上，ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在水平外力F2作用下匀速向右滑动时，ab棒在水平外力F1作用下保持静止，则ab棒两端电压Uab和cd棒两端电压Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2。（均选填“>”、“=”或“<”）   参考答案： 【小题1】“=”【小题2】“=” 7. 理想模型是物理学中重要的思想方法之一，在解决实际问题中有重要意义，例如质点是物理学中的一个理想模型，请再举出一例：           。比值法是物理学中经常用来定义物理量的一种方法，例如定义加速度就用了这种方法，请再举出用这种方法定义的一个物理量：           。 参考答案： 8. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA， (1)电流表G的内阻Rg＝________Ω； (2)当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是________℃. 参考答案： 9. 现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用． 该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图 (b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为     V，内阻r为      Ω. 参考答案： 10  46±2 10. 如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为0.5v，此时线框中的电功率为________，此过程回路产生的焦耳热为________。 参考答案：     11. 如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中，导体棒AB的在金属框架上以的速度向右滑动，已知导体棒长为，电阻为，，其他电阻不计，则导体棒端点上的电压大小是           V, 电压高的点是______（A或B）   参考答案： 0.5V     B点 12. 在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=      T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=     T。            参考答案： 13. 如图所示，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________． 参考答案： 正　B　B 　粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹知粒子应带正电．由B处电场线较密知B点场强较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大．由电场线性质可知B点电势较高．即φB>φA 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在测定一节干电池 (电动势约为1.5V，内阻约为lΩ)的电动势和内阻的实验中 提供的器材有 A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩ B．电压表量程为15V，内阻约为10kΩ C．电流表量程为0.6A，内阻约为0.1Ω D．电流表量程为3A，内阻约为0.01 Ω E．变阻器R1为 (20Ω，3A) F．变阻器R2 (500Ω，0.2A) G．开关、导线若干 （1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选             ； 电流表应该选             ；变阻器应该选              ；（只要选相应字母） 实验电路图应该选           图 （2）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图中所示.则电压值为________ V，电流值为________ A 参考答案： （1）     A     C      E      乙                （2）     1.80    V         0.33    A 15. （实验）美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。 （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________。 A．油滴质量m        B．两板间的电压U C．两板间的距离d    D．两板的长度L （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g） （3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=__________C。 参考答案： （1）ABC。（2）。（3）1.6×10-19 C 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图1－19，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1 m，两极板间距离d＝0.4 cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒落到下板上．已知微粒质量为m＝2×10－6 kg，电荷量为q＝＋1×10－8 C，电容器电容为C＝10－6 F，g取10 m/s2，求： 图1－19 (1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？ (2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上？ 参考答案： 17.  在一列沿水平直线传播的简谐横波上，其振幅为A。有相距0.4m的B、C两质点,t1=0时，B、C两质点的位移为正的最大值，而且B、C间有一个波谷。当t2=0.1s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷，波谷到B点的距离为波长的四分之一，试求： (1)该简谐横波的周期、波速各为多少？ (2)若波速为27m/s，则以t2时刻为计时起点，写出质点C的振动方程。 参考答案： 首先可以判断，B、C相隔一个波长，根据因为在t1=0s时，B,C两个质点的位移为正的最大位移，而且B、C间有一个波谷。而且波长入=0.4m (1)如果波是从B向C传播的话，那么就是说在这段时间内波通过的位移是n入+3/4入,所以V1=(n入+3/4入)/0.1=4n+3 ,T1=入/V1=0.4/4n+3 (其中n入代表整数倍的波长，n为整数）； 如果波是从C向B传播的话，在这段时间内的位移就是n入+1/4入,所以 V2=（n入+1/4入)/0.1=4n+1,T2=入/V2=0.4/4n+1 (2)因为V=4n+3=27m/s 所以根据前面所求的，可知波的传播方向是B向C 位移X=Vt=27*0.3=8.1m=20.25入，多出来1/4周期的波，所以C点在平衡位置，且向下运动 18. 某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场．已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，弧MN是圆周长的，粒子重力不计．求： （1）电场强度E的大小． （2）圆形区域的半径R． （3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t． 参考答案： 解：（1）在电场中，粒子经过M点时的速度大小 v==2v0 竖直分速度 vy=v0cot30°= 由h=，a=得 E= （2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，设轨迹半径为r． 由牛顿第二定律得：qvB=m，r== 根据几何关系得：R=rtan30°= （3）在电场中，由h=得 t1=； 在磁场中，运动时间 t2=T=×= 故带电粒子从P点到N点，所经历的时间 t=t1+t2=+． 答：（1）电场强度E的大小是． （2）圆形区域的半径R是． （3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t是+． 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】（1）粒子在电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学结合求解． （2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出轨迹