湖南省湘潭市湘钢第一子弟中学高二物理期末试题含解析

湖南省湘潭市湘钢第一子弟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. 已知阿伏伽德罗常数为N，，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为(kg/m3)，则下列叙述中正确的是    (    )     A、1kg该物质所含的分子个数是N  B、1kg该物质所含的分子个数是     C、该物质l个分子的质量是(kg)  D、该物质1个分子占有的空间是(m3) 参考答案： D 2. 如图所示为火警报警装置的一部分电路示意图，其中R为用半导体材料制成的NTC热敏电阻，RO为一定值电阻，当传感器R处出现火情时，电流表的示数I报警器两端电压U的变化情况是 A．I变大，U变大 B．I变小，U变小 C．I变大，U变小 D．I变小，U变大 参考答案： A 3. 在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2：1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（　　） A．L1和L2都能正常工作 B．L1和L2都不能正常工作 C．L1和L2中只有一个能正常工作 D．条件不足，无法判断 参考答案： A 【考点】变压器的构造和原理． 【分析】设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系． 【解答】解：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，电流与匝数成反比，所以原副线圈电流之比为1：2，即原线圈的电流为I，所以L1和L2都能正常工作， 故选：A 4. （单选）如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(   )． A．在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭 B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 参考答案： D 5. （单选）闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），以下结论中正确的是（   ） A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一个正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与匀强磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量为5.0×10﹣3Wb，当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时，通过线圈的磁通量为　 　Wb，如果转动的时间为10﹣2s，则线圈中产生的平均感应电动势为　 　_V． 参考答案： 0，0.5． 【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量． 【分析】通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，并由法拉第电磁感应定律，即可求解平均感应电动势的大小． 【解答】解：当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0°，由Φ=BSsinθ，则Φ=0． 根据法拉第电磁感应定律，则有： =0.5V． 故答案为：0，0.5． 7. 如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为正电荷，则________点电势最高，将正电荷放在________点时电势能最大，将负电荷放在________点时电势能最小。若Q为负电荷，则________点电势最低，将正电荷放在________点时电势能最小，将负电荷放在________点时电势能最大。 参考答案： 8. 黑体辐射的实验规律如图所示，图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系．可见，一方面，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有    （选填“增加” 或“减少”），另一方面，辐射强度的极大值向波长    （选填“较长”或“较短”）的方向移动． 参考答案： 减少 、 较长 由图可知，随温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小；同时最大辐射强度向右侧移动，即向波长较长的方向移动。 9. 如图所示电路中，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，则通过电流表的电流方向为向     ，电流的大小为        A. 参考答案： 右，0.5 10. 如图所示，水平放置的两个带有等量异种电荷的平行金属板中间有一个质量为m、带正电的小球q刚好能处于静止状态，则两带电金属板间的电场强度大小为_________，方向是_________ 。 参考答案： mg/g  竖直向上 11. 某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量，同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气）。则在工作中该热机对外做了　　　　kJ的功，热机的效率　　　 ％．  参考答案： 12. 在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动，质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦,经过0.4s它们达到了共同的速度       m/s，小车所受摩擦力的大小为      N. 参考答案：   2     ，     5     13. 一只小船在静止的水中行驶的最大速度v1=2.0m/s，现使此船在水流速度大小 v2=1.2m/s的河中行驶（设河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等）。若河宽为64m且河岸平直，则此船渡河的最短时间为       s；要使小船在渡河过程中位移最小，则小船渡河的时间为         s。 参考答案： 32， 40 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （4分）下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是 : 当放在保险箱前地板上的按钮开关 S 被脚踩下而闭合，同时安装在保险箱里的光敏电阻 R0被手电筒照射时, 蜂鸣器就会发出鸣叫声。在实验中我们在R0处连接的是______电阻， &是_______门电路。 参考答案： 光敏，与门 15. （4分）如图是测量磁感应强度B的一种装置，把一个电阻值为R、匝数为N、面积为S的小测量线圈L放在通电螺线管内待测处，线圈平面与螺线管轴线垂直，将测量线圈跟测量电量的仪器G表（电阻为Rg）串联，当闭合电键K后，G表可测得流过测量线圈的电量△Q，则 （1）测量磁感应强度B所运用的原理是         A．法拉第电磁感应定律和电阻定律 B．闭合电路欧姆定律和电阻定律 C．法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律 D．法拉第电磁感应定律和楞次定律 （2）用此方法可测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表达式为B=        。 参考答案： （1）C（2分）；（2）△Q （2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （14分）如图所示，在x<0与x>0的区域中，存在磁感应强度分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直与纸面向里，且B1>B2．一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？ 参考答案： 粒子分别在x＜0与x＞0的区域中做匀速圆周运动，设粒子的速度大小为v，电荷量和质量分别为q和m，在x＜0与x＞0的区域中运动的半径分别为r1和r2，由牛顿第二定律 ，   得，………………2分   由于B1>B2，所以r1>r2．………………2分   如图所示，粒子经过一次r1和一次r2的半圆后，粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为   …………………………4分   经过n(n=1，2，3，……)次这样的回转，粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为nd 要使粒子经过一段时间后又经过O点，必须满足的的条件是：nd=2r1   即：       n=1，2，3，…………………………4分   所以B1与B2的比值应满足的条件是     n=1，2，3，…………2分 17. 如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示． 求：(1)金属杆在5s末时的运动速度．     (2)第4s末时外力F的瞬时功率． 参考答案： 解：(1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感应电流方向为逆时针，所以通过R的电流方向为b→a， (2)由VV， AA， VV，      18. 如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/．若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？ 参考答案： 若导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f．若，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为，即有， 　　解得　　　　　　 ；  　　若BIl＜Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为，即有 　　解得　． 　　即ab棒中的电流为　　1.0A≤I≤2.0A．　 根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b．