山西省吕梁市合会乡中学高二物理上学期期末试题含解析

山西省吕梁市合会乡中学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. 某带活塞的汽缸里装有一定质量的理想气体，气体经历如图所示的，、，四个变化过程，已知状态A的温度为，则下列说法正确的是(    ) A. B态的温度 B. 过程气体对外做功100J C. 过程气体对外做功140J D. 从A态又回到A态的过程气体吸热 参考答案： D 【详解】AB. 是等压变化， ，所以B态的温度 ，气体对外做功 ，AB错误。 C. 过程气体体积被压缩，外界对气体做功，C错误。 D. 图像面积代表做功，所以对外做功大于外界对气体做功，而整个过程内能不变，根据热力学第一定律，从A态又回到A态的过程气体吸热，D正确。 2. （多选）如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是（    ） A．B能达到的最大高度为        B．B能达到的最大高度为 C．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为 D．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh 参考答案： AC 3. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是 A.能量耗散说明能量不守恒           B.能量耗散不符合热力学第二定律 C.能量耗散过程中能量仍守恒 D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性 参考答案： CD 4. 如图所示，为某一闭合电路的部分电路，其中R1＝20Ω，R2＝R3＝40Ω，下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3，以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是（     ）          F、  U1＝U2，P1＝P2＝P3 G、  U1＞U2，P1∶P2∶P3＝1∶2∶2 H、  U1＝U2，P1∶P2∶P3＝2∶1∶1 I、  U1＜U2， P1＜P2＝P3 参考答案： C 5. （多选）关于远距离输电，下列表述正确的是： (　   　) A．适当增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B．适当增加输电导线的长度有利于减少输电过程中的电能损失 C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 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. （3分）一个电容器带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4.0×10-7C，电势差增加20V。则这个电容器的电容是____________。 参考答案： 2×10-8 7. （2分）在磁感应强度为10T的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V，则导线运动的加速度大小应为         m/s2． 参考答案： 0.05 8. 如图所示，从地面上方某点，将一小球以7.5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1.0s落地。若不计空气阻力，取g =10m/s2，则可知小球抛出时离地面的高度为    m，小球落地时的速度大小为    m/s。 参考答案： 5.0；  12.5[来源:学科网ZXXK] 9. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。 （1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是              ； （2）实验时需要测量的物理量是               ； （3）待测质量的表达式为m=                 。 参考答案： (1) 物体对桌面无压力  (2)   弹力大小：作圆周的周期和半径    (3) m=FT2/4π2R 10. 一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，前4s内位移是32m，则它在第3s内位移为       ，前2s的平均速度大小为         。 参考答案： 10m           4m/s      11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为A0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧滑块的m1v1=　  　 g?m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=　 　 g?m/s． 参考答案： 22.5； 0． 【考点】验证动量守恒定律． 【分析】根据平均速度公式可求得滑块通过光电门时的速度，再根据动量公式即可求得两次动量，并求出动量的矢量和． 【解答】解：左侧滑块的速度为：v1===0.225m/s 则左侧滑块的m1v1=100 g×0.225 m/s=22.5 g?m/s 右侧滑块的速度为：v2===0.15m/s 则右侧滑块的m2v2=150 g×（﹣0.15 m/s）=﹣22.5 g?m/s 因m1v1与m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=0 故答案为：22.5； 0． 12. 穿过单匝闭合线圈的磁通量在0.03s内由0.2Wb均匀增加到0.8Wb，则在此过程中穿过该线圈的磁通量的变化量为         Wb，该线圈中产生的感应电动势为           V。 参考答案： 0.6，20； 13. （4分）把一个带电量为-5×10-8 C的点电荷放到电场中的某点，受到的电场力为2×10-3 N，则该点电场强度的大小为___________N/C，此力的方向与场强方向____________（填“相同”或“相反”）。 参考答案： 4×104，相反 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图甲所示，为了观察双缝干涉图样，在暗室中做光的干涉实验，打开激光器，让一束黄色的激光通过双缝。 （1）在光屏上观察到的图案应该是图乙中的______（选填“a”或“b”）； （2）为了让光屏上观察到的条纹间距变大，下列做法可行的是______。 A．其它条件不变，只将光源换为红色激光光源 B．其它条件不变，只将光源换为蓝色激光光源 C．其它条件不变，只换一个双缝间距较小的双缝 D．其它条件不变，只减小双缝与光屏的距离 参考答案：     (1). （1）b     (2). （2）AC 【分析】 （1）根据双缝干涉条纹的特点确定哪个图案是双缝干涉条纹． （2）根据△x＝λ判断使条纹间距变大的方案． 【详解】（1）双缝干涉条纹等间距、等宽，可知在光屏上观察到的图案应该是图乙中的b． （2）双缝干涉条纹的间距△x＝λ，只将光源换为红色激光光源，光的波长变大，则条纹间距变大，故A正确．只将光源换为蓝色激光光源，光的波长变小，则条纹间距变小，故B错误．只换一个双缝间距较小的双缝，即d变小，则条纹间距变大，故C正确．只减小双缝与光屏的距离，即L减小，则条纹间距变小，故D错误．故选AC． 【点睛】解决本题关键知道双缝干涉条纹的特点，掌握双缝干涉条纹间距公式，知道影响条纹间距的因素． 15. 用如图所示的电路测电阻R1和R2的值。伏特表内阻很大。将S2接a，闭合S1，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表的示数U1；保持电阻箱示数不变，                 ，读出电压表的示数U2，则电阻R1的表达式为R1=                 . 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，O为一水平轴，轴上系一长＝0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高＝0.80m，一质量M＝2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A点，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移为s＝1.2m，求质量为M的小球与m碰撞前的速度。（取g=10 m/s2）   参考答案： 解析  M与碰撞前后                    ①（3分） M离开平台后                           ②（1分）                             ③（1分） 从B到A的过程中          ④（2分） 在A点时                       ⑤（2分） 由①②③④⑤联立解得       （1分） 17. 如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，导轨下端接有一个固定电阻R＝0.8Ω，其他电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直，磁感应强度B＝0.4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m＝0.05kg。(已知sin37°＝0.6，g取10m/s2) (1)求导体棒刚开始下滑时的加速度； (2)求导体棒下滑的最大速度； (3)求当速度刚增大到2m/s时导体棒的加速度； (4)若当导体棒下滑8m时，已经处于匀速下滑的状态，求这个过程中电阻R上产生的热量。 参考答案： 18. 如图所示，倾角（＝30（、宽为L＝1m的足够长的U形光 滑金属框固定在磁感应   强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量为m＝0.2 kg，电阻R＝1 （的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动。（金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计 导轨电阻及一切摩擦）问： （1）若牵引力是恒力，大小F=9 N，则金属棒达到的稳定速度v1多大？ （2）若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电量为q=0.48 C，金属棒发热为Q=1.12 J，则撤力时棒的速度v2多大？ 参考答案： （1）当金属棒达到的稳定速度v1时，感应电动势E=BLv1，回路中的电流I= ，此时金属棒处于平衡状态，所以有F＝mg sin，得：v1＝8 m/s， （2）由法拉第电磁感应定律：E= ，q=IΔt=， 解得 s＝ ＝0.48 m， 由能量守恒定律： mv22＝mgs sin（＋Q，   得：v2＝4 m/s，