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福建省宁德市寿宁县第一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. 在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如右图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜,现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化,当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则( )
A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消
C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
参考答案:
D
2. 质量为0.5 kg的金属杆在相距1 m的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以I=4 A的恒定电流,方向如图所示,匀强磁场B垂直轨道平面竖直向上,金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.金属杆恰好不发生移动,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为
A. 2.0 T B. 1.0 T C. 0.50 T D. 0.25 T
参考答案:
D
【详解】四指指向电流的方向,让磁场穿过手掌心,即掌心朝下,由左手定则判断安培力方向向左,根据平衡条件可得,解得,故选项D正确,A、B、C错误。
3. X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则
A. ,p=0 B. ,
C. ,p=0 D. ,
参考答案:
D
【详解】光子的能量,动量为:。
4. 关于光电效应,以下说法正确的是 ( )
A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.光电子的最大初动能越大,形成的光电流越强
C.能否产生光电效应现象,决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功
D.用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应,改用频率是的黄光照射该金属
一定不发生光电效应
参考答案:
A
5. (2010?湖南模拟)如图所示,MN是由一个正点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子+q飞入电场后,在电场力的作用下沿一条曲线运动,先后通过a、b两点,不计粒子的重力,则( )
A. 粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
B. a点电势a小于b点电势b
C. 粒子在a点的动能Eka小于在b点的动能Ekb
D. 粒子在a点的电势能Epa小于在b点的电势能Epb
参考答案:
C
电势;电势能
解:A、由图可知粒子受力应向左方,因粒子带正电,故电场线的方向应向左,故带电粒子应在N处;故a处的场强大于b处的场强,故粒子在a处的电场力大于b处电场力,故a点的加速度大于b处的加速度;故A错误;
B、沿电场线的方向电势降低,故a点的电势大于b点的电势,故B错误;
C、粒子由a到b过程中,电场力做负功,故动能减小,故a点的动能小于b点的动能,故C正确;
D、电场力做负功,故电势能增加,故a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb;故D错误;
故选C.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 在真空中有两个点电荷,其中电荷A的电量是电荷B电量的4倍,它们相距5cm时,相互斥力为1.6N,当它们相距20cm时,相互斥力为_____________,电荷A的电量为________________,电荷B的电量为__________________。
参考答案:
7. 已知电流表的内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ.若待测电阻约为5Ω,用伏安法测其电阻,应采用电流表 法,测量值比真实值偏 ;若待测电阻约为500Ω,用伏安法测其电阻时,应采用电流表 法.ks5u
参考答案:
外接 、 小 、 内接
8. .用频率为v的光照射某金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为EK,若改用频率为3v的光照射该金属,则逸出光电子的最大初动能为
参考答案:
.2hv+EK。
9. 理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈两端接通交流电源,则 1.原、副线圈两端电压之比为U1∶U2=
2.变压器输入和输出功率之比P1∶P2=
参考答案:
10:1 1:1
10. 如图所示。放在磁感应强度为1.0T的匀强磁场中的导体abc中通有方向由a到b到c、大小为2.0A的电流。ab=0.3m,bc=0.4m。则该导体受到的安培力大小为 ,方向为 。
参考答案:
11. 某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:
由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=__________T.(要求估算出比例系数,保留一位有效数字,用等式表示)在由数据得出关系式时可以采用保持某一物理量不变,采用作图或从数据上得出另外两个物理量之间的关系,这在物理量上被称作_________法,是物理学中经常应用的方法之一.
参考答案:
B=(2分) 控制变量法
12. (4分)如图为远距离输电示意图,已知发电机的输出功率为100kw,输出电压为250V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为1:20,降压变压器的原、副线圈的匝数比为20:1,输电线的总电阻R线=10Ω,则用户得到电压为________ V ,得到的功率为________KW。
参考答案:
240(2分)96 (2分)
13. (4分)小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.
参考答案:
10
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 使用中值电阻(刻度中央的电阻值)为20Ω(×l挡)的多用电表测量两个定值电阻(阻值约为R1=20Ω和R2=30kΩ)。在下列一系列操作中,选出尽可能准确地测定各阻值,并符合多用电表使用规则的各项操作,按合理的顺序填写在横线的空白处:
A.转动选择开关置于“×1k” 挡
B.转动选择开关置于“×100”挡
C.转动选择开关置于“×10”挡
D.转动选择开关置于“×1” 挡
E.转动选择开关置于“OFF”挡
F.将两表笔分别接触R1两端,读出Rl的阻值后随即断开
G.将两表笔分别接触R2两端,读出R2的阻值后随即断开
H.将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在刻度线右端的“O”刻度
所选操作的合理顺序是_________ _____.
参考答案:
15. 在测量金属丝电阻的试验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:(阻值约,额定电流约);
电压表:(量程,内阻约);
电流表:(量程,内阻约); (量程,内阻约);
电源:(电动势3V,内阻不计) (电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值约) 开关S;导线。
为使测量尽量精确,滑动变阻器采用限流式接法,电流表应选 ① 、电源应选 ② (均填器材代号),在虚线框中(答题卡)完成电路原理图③。
参考答案:
①,②。③
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一辆车强行超车时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,两车相撞后连为一体,两车车身因相互挤压,皆缩短了0.5米.据测算两车相撞前的速度约为30m/s.求:
(1)若人与车一起做减速运动,车祸过程中车内约60kg的人受到的平均冲力是多大
(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为多大?
参考答案:
解:(1)由得人和车减速的加速度大小为:
根据牛顿第二定律得人受到的平均冲力为:
F=ma=60×900N=5.4×104N
(2)有动量定理得:
F′t=mv﹣mv0
解得:
负号表示力的方向与初速度方向相反
答:(1)若人与车一起做减速运动,车祸过程中车内约60kg的人受到的平均冲力是5.4×104N
(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体作用时间是1s,求这时人体受到的平均冲力为1800N.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)人随车动,根据位移速度公式可求车的加速度,然后利用牛顿第二定律可求人受到的平均冲力;
(2)由动量定理求出人受到的水平冲力.
17. 如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场,一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计)经过电场中坐标为(3L,L)的P点时的速度大小为V0.方向沿x轴负方向,然后以与x轴负方向成45°角进入磁场,最后从坐标原点O射出磁场求:
(1)匀强电场的场强E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P点运动到原点O所用的时间.
参考答案:
解:粒子在电场中经过点P后,做类平抛运动,进入磁场中做匀速圆周运动,从O点射出,则其运动轨迹如图所示.
(1)设粒子在O点时的速度大小为v,OQ段为圆周,PQ段为抛物线.根据对称性可知,粒子在Q点时的速度大小也为v,方向与x轴正方向成45°角,可得:V0=vcos45°
解得:v=v0
在粒子从P运动到Q的过程中,由动能定理得:
﹣qE0L=
解得:E0=
(2)在匀强电场由P到Q的过程中,
水平方向的位移为x=v0t1
竖直方向的位移为
可得XQP=2L,OQ=L
由OQ=2Rcos45°故粒子在QO段圆周运动的半径:R=L
及
得.
(3)在Q点时,vy=v0tan45°=v0
设粒子从P到Q所用时间为t1,在竖直方向上有:t1=
粒子从Q点运动到O所用的时间为:t2==
则粒子从O点运动到P点所用的时间为:t总=t1+t2=
答:(1)匀强电场的场强E的大小为;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小为;
(3)粒子从P点运动到原点O所用的时间.
【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;带电粒子在混合场中的运动.
【分析】(1)当粒子从P点垂直进入电场后,做类平抛运动,再以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,接着从原点射出.由粒子在电场P点的速度可求出刚进入磁场的速度,再由动能定理可得电场强度.
(2)从而由类平抛运动与圆周运动结合几何关系可求出圆弧对应的半径,因此可算出磁感应强度.
(3)同时由周期公式及运动学公式可求出粒子从P点到O点的时间.
18. (10分)一列沿x轴传播的横波,某时刻波形如图所示,求:
(1)该横波的波长;
(2)若该波沿x轴正方向传播,则质点P此时刻运动方向是向上还是向下?
(3)若该波速为20m/s, 则该波的频率是多少?
参考答案:
(1)2m
(2)向下
(3)
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