江西省新余市丁家中学高二物理上学期期末试卷含解析

江西省新余市丁家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，单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触，现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放．碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，以mA、mB分别表示摆球A、B的质量，则(  　) A．如果mA＞mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B．如果mA＜mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧 D．无论两球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧 参考答案： 2. 下列运动中可视为自由落体运动的是（　　） A． 苹果成熟后自由掉落 B． 羽毛释放后向下飘落 C． 乒乓球下抛后竖直落下 D． 降落伞从空中缓缓降落　 参考答案： A 解：A、苹果成熟后自由下落，阻力可以忽略，初速度为零，仅受重力，可视为自由落体运动．故A正确． B、羽毛下落过程中所受的阻力不能忽略，不能视为自由落体运动．故B错误． C、乒乓球下抛后，初速度不为零，不能视为自由落体运动．故C错误． D、降落伞从空中缓慢降落，阻力不能忽略，不能视为自由落体运动．故D错误． 故选：A． 3. （单选）A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，并且同时从同地出发，它们的速度图像如图如示，则   （       ） A. A、B两物体运动方向相反 B. A、B两物体所受的合力方向相反 C. A物体的加速度比B物体的加速度大 D. 前4s A、B两物体距离越来越近 参考答案： B 4. 如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5V、φb=3V．下列叙述正确的是（　　） A. 该电场在c点处的电势一定为4 V B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a 参考答案： C 当该电场是匀强电场时，由公式U=Ed知沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误。由题，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少。故C正确。由题可判断电场线方向从a指向c，正电荷运动到c点时受到的静电力由a指向c。故D错误。故选C。 点睛：本题关键要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低．在匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。 5. 水平地面上，一运动物体在10 N摩擦力的作用下，前进5 m后停止，在这一过程中物体的动能改变了（  ） A．10 J    B．25 J      C．50 J    D．100 J 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，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝200V/m，则A、B间电势差UAB＝__________V。 参考答案： -10V 7. 把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L、直径为d，B电阻丝长为3L、直径为3d．要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足UA：UB=　　． 参考答案： 解：根据电阻定律R=ρ可知，RA：RB=ρ：ρ=3：1， 由于是纯电阻，则由Q= t，Q、t相同得： 加在两电阻丝上的电压之比为UA：UB=：=：1． 故答案为：． 8. 将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个       Ω的电阻。 参考答案： 900 9. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知n=____________ 参考答案： 6 10. （3分）汽车以额定功率在水平面上做直线运动，速度为3m/s时的加速度是速度为6m/s时的3倍（设汽车受到的阻力恒定），则汽车的最大速度为__________ 参考答案： 12m/s 11. 一段导体两端电压是4 Ｖ，在2 min内通过导体某一横截面积的电量是15 C，那么这段导体的电阻应是         Ω. 参考答案： 32 12. 车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转．图中的A为车床上的电动机；B为随电动机高速转动的工件；C为光源，它发出的光照在光敏电阻D上；E为电磁铁；F为衔铁；G为电源；H为弹簧．，请简述其工作原理； 当手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值       ，电路中的电流         ，使电磁铁磁性       从而放开衔接，造成电动机断路，使工件停转以保证安全． 参考答案： 增大、减小、减弱  13. 如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度v=____m／s． 参考答案： 2__m／s 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）在“验证机械能守恒定律”实验中，下列器材中不必要的是          （只需填字母代号） A ．重物        B．纸带        C．天平       D．刻度尺 （2）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C．己知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点到打下点的过程中，重物动能的增加量        J，重力势能的减小量          J．（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2） 参考答案： 15. 如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱控制电路，继电器线圈的电阻为150Ω,。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器供电的电池的电动势E=6V,内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，R为热敏电阻。 （1）应该把恒温箱的加热器接在            端（填“AB”或“CD”）。 （2）如果要使恒温箱内的温度保持1500C,可变电阻R′的值应调节为       Ω，此时热敏电阻的阻值为            Ω。 参考答案： AB    120   30 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图甲所示，平行导轨水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面，导轨一端跨接阻值为R＝1Ω的定值电阻，质量为0.2kg的金属棒MN可沿水平导轨滑动(其他电阻不计)，导轨与棒间的动摩擦因数为0.5，用电动机D牵引MN从 静止开始运动，其运动的位移—时间图象如图乙所示，此后，电压表和电流表示数恒为7V和1A，电动机内阻为1Ω，g取10m/s2. 求: (1)匀强磁场的宽度； (2)金属棒在变速运动过程中R上产生的焦耳热． 参考答案： (1)由s－t图象看出，金属棒经过1s向右移动s＝1.0m时获得稳定速度v， v＝＝m/s＝2m/s，设此时绳对棒的拉力为FT，棒所受安培力为F，则 FT－μmg－F＝0，F＝I1LB，I1＝，E＝BLv 此时绳拉力的功率PT与电动机的输出功率相等，即 FTv＝IU－I2r，联立以上各式得L＝1m (2)由能量守恒定律得(IU－I2r)t＝μmgs＋mv2＋Q 代入数据得Q＝4.6J 17. （9分）如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表的示数为0.3V，求电动机得到的电功率和它转动的机械功率。 参考答案： 由部分电路欧姆定律知：电路中电流I=U/R=（0.3/3）A=0.1A 由闭合电路欧姆定律知，电动机两端电压为   U/=E-Ir-U=6V-0.1×1V-0.3V=5.6V 电动机得到的功率为：P电=U/I=5.6×0.1W=0.56W 电动机转化的机械功率为：P机=P电-I2RM=0.56W-0.12×2W=0.54W 18. (14分) 如图所示，PR是一长为L＝0.64 m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度d=0.32 m。一个质量m＝0.50×10－3kg、带电荷量为q＝5.0×10－2C的小物体，从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤去电场对原磁场的影响），物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C点，PC＝L／4。若物体与平板间的动摩擦因数μ＝0.20，g取10m／s2。 　　（1）判断电场的方向及物体带正电还是带负电并说明理由； 　　（2）求磁感应强度B的大小； 　　（3）求物体与挡板碰撞前的速度大小。　　                                     参考答案： （1）物体由静止开始向右做匀加速运动，证明电场力向右且大于摩擦力。进入磁场后做匀速直线运动，说明它受的摩擦力增大，证明它受的洛仑兹力向下。由左手定则判断，物体带负电。(2分) 　　物体带负电而所受电场力向右，证明电场方向向左。(2分) 　　（2）设物体被挡板弹回后做匀速直线运动速度为v2，从离开磁场到C点停止的过程中，根据动能定理有 　　　　　　……………………………………(2分) 解得v2=0.80 m/s………………………………………………(１分) 　　物体向左做匀速直线运动，受力平衡　 mg=qv2B………………(１分) 　　解得　 B=0.125 T………………………………………………(１分) 　　（3）设从D点进入磁场时的速度为v1，根据动能定理有： 　　　　 　………………………………(2分) 　　物体从D到R做匀速直线运动受力平衡：qE=μ(mg+qv1B) ………………(2分) 　　解得　 v1=1.6 m/s………………………………………………(１分)