内蒙古自治区呼和浩特市曙光学校高二物理上学期期末试题含解析

内蒙古自治区呼和浩特市曙光学校高二物理上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. 如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计。线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B.则（ ） A．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流强度为零 B．电流有效值 C．外力做功的平均功率 D．当线圈平面与磁感线平行时开始转动过程中，通过电阻的电量为 参考答案： D 试题分析：当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈中电流不为零，故A错误.感应电动势最大值是，所以感应电动势有效值,所以电流有效值，故B错误.根据能量守恒定律得：外力做功的平均功率等于整个电路消耗的热功率，所以外力做功的平均功率，解得，故C错误.通过电阻R的电量为，故D正确．故选D. 考点：本题考查了交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功和电功率. 2. 甲、乙两人站在水平地面上手拉手比力气，关于这个过程中作用于双方手的力的关系，下列说法中正确的是 A．当甲拉着乙一起做加速运动时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 B．当甲拉着乙一起做减速运动时，甲对乙的拉力小于乙对甲的拉力 C．只有当甲拉着乙一起做匀速运动，甲对乙的拉力才等于乙对甲的拉力 D．无论怎样运动，甲对乙的拉力总是等于乙对甲的拉力 参考答案： D 3. （单选）关于点电荷的说法，正确的是（    ） A．只有体积很小的带电体才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们看作电荷集中在球心的点电荷 参考答案： D 4. 如图所示，一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，闭合开关后，小球静止时悬线与竖直方向成θ角，则        A．闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ增大         B．闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ减小 C．断开开关后，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小 D．断开开关后，增大AB板间的距离，则夹角θ不变     参考答案： AD 5. 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后(　　) A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V1示数不变，V1与V2示数的比值不变 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为，两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为          。 参考答案： 7. 如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关____________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_____________________。 参考答案： 8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A和副线圈回路中的电阻B的阻值相等．a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB＝_________，两电阻两端电压之比UA∶UB＝__________。     参考答案： 1：16，1：4 9. 如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极． 参考答案： 正________    ____S__ 10. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带　   　电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将　          　（填“向上运动”“向下运动”或静止”） 参考答案： 负，向上运动． 【考点】法拉第电磁感应定律；电容． 【分析】带电粒子受重力和电场力平衡，由楞次定律可判断极板带电性质，由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势变化，从而知道电场力的变化． 【解答】解：当磁场均匀增加时，由楞次定律可判断上极板带正电．所以平行板电容器的板间的电场方向向下，带电粒子受重力和电场力平衡，所以粒子带负电． 若增大磁感应强度的变化率，感应电动势增大，粒子受的电场力增大，则带电粒子将向上运动． 故答案为：负，向上运动． 11. “世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为        。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度           。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变         （填“快”或“慢”）了。 参考答案： 远小于光速   慢 12. .两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动． a．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起． b．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题： (1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________． (2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：________.  (3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________. 参考答案： (1)吸引　右　(2)减速　(3)加速 13. 如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把B板向右移，静电计指针偏角将_______；把B板竖直向下移，静电计指针偏角将______；在AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将__________． 参考答案： 减小      增大        减小 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中：（1）如图3所示，用螺旋测微器测量的金属丝 直径为__________mm． （2）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω）时，备有下列器材： A．量程为0～0.6A，内阻为0.5Ω的电流表； B．量程为0～3A，内阻为0.1Ω的电流表； C．量程为0～3V，内阻为6kΩ的电压表； D．量程为0～15V，内阻为30kΩ的电压表； E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器； F．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器； G．蓄电池6V； H．开关一个，导线若干． 为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据， 电流表应选用________；电压表应选用__________； 滑动变阻器应选用__________．（只填字母代号） （3）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图． 参考答案： 15. 某同学要测量一电阻约200 Ω的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下： (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，则其长度为________ mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，则其直径为________ mm。 (3)该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R 电流表A1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω) 电流表A2(量程0～10 mA，内阻约30 Ω) 电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ) 电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ) 直流电源E(电动势4 V，内阻不计) 滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A) 滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A) 开关S     导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号________。 参考答案：     (1). （1）50.15；     (2). （2）4.700；     (3). （3）如图所示． 解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm； （2）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm； （3）根据电源电动势为4V可知电压表应选V1； 根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为：Im=U/R=3/200mA≈15mA，所以电流表应选A2； 根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1以方便调节； 由于待测电阻与电流表内阻差不多，可知电流表应用外接法，故电路图如图所示： 故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）如图所示． 【点睛】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；（3）根据电源电动势估算可能的最大电压和电流选择电压表和电流表，根据电压表和电流表的内阻与电阻的关系选择电流表内接或外接，根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能Ek，试利用质能方程，证明宏观低速物体的动能为 Ek=．【可能用到的数学知识：当时，】 参考答案： 解：物体运动时的能量；物体静止时的能量     Ek=E－E0 　     则：              　当v很小时，即时，         根据数学公式有：1/       有         即低速时成立 17. 如图所示，矩形线框的质量m＝0.016kg，长L＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻R＝0.1Ω.从离磁场区域高h1＝5m处自由下落，刚入匀强磁场时,由于磁场力作用，线框正好作匀速运动. （取g=10m/s2） (1)求磁场的磁感应强度； (2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t＝0.15s，求磁场区域的高度h2 （3）求线框从刚开始下落到下边刚要出磁场的过程中产生的焦耳热？ 参考答案： 试题分析：（1）线框做自由落体运动过程，则有线框刚进入磁场时，E=BdV，，F=BdL，则得到安培力,由平衡条件得，mg=F 代入得，（4分） （2）线框进入磁场匀速运动的时间为 完全进入磁场匀加速运动的时间为 匀加速运动通过的位移 所以   （6分） （3）Q=mgL=0.08J(2分) 18. （10分）如图所示，电源的电动势，电阻，电动机绕组（线圈）的电阻，电键始终闭合，