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

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）