上海甘泉外国语中学高二物理下学期期末试卷含解析

上海甘泉外国语中学高二物理下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. 关于下列物理事实说法中，错误的一项是 A．东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”，是人们公认的最早的磁性定向工具。 B．美国电气工程师特斯拉发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。 C．法国学者安培提出的分子电流假说，能够解释一些磁现象。 D．质谱仪最初是由阿斯顿设计的，并用质谱仪发现了氖20和氖22，证实了同位素的存在。 参考答案： B 2. 只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间的平均距离(　 　) A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 D．该气体的密度、体积和摩尔质量 参考答案： B 3. （多选）某物理兴趣小组设计了如图所示的火情报警系统，其中M是理想变压器，将a、b 接在恒定电压的正弦交流电源上，RT为用半导体热敏材料制成的传感器（其电阻率随温度升高而减小），电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R2为定值电阻。若传感器RT所在处出现火警时，以下说法中正确的是（       ） A．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数增大 B．电流表A1的示数增大，电流表A2的示数减小 C．电压表V1的示数增大，电压表V2的示数增大 D．电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变小 参考答案： BD 4. （单选）在AB两点放置等量同种正点电荷,O为AB连线中点,在以O为圆心的圆周上的其它点CDEFGH关于0对称.则（     ） A. CDEF四点场强相同 B. CDEF四点电势相同 C.在G点由静止释放一个电子,电子将向O点做匀加速直线运动 D.将一带正电的试探电荷由C点沿CG圆弧移到G点，则其电势能增大 参考答案： B 5. 使物体带电的方法有三种，它们是 A．摩擦起电，感应起电，接触起电        B．物体放电，物体生电，摩擦起电 C．摩擦起电，感应起电，创造电荷        D．摩擦起电，创造电荷，接触起电 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 测量较大的电压时要     联一个电阻把它改装成电压表；测量较大的电流时要     联一个电阻，把小量程的电流表改装成大量程的电流表。 参考答案： 串     并  7. 如图所示，电阻为R的正方形导线框abcd，边长ab=ad=L，质量为m，从某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为L，下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内，且ab边始终水平．导线框的ab边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为                ．在线圈穿越磁场的全过程，线框中产生的焦耳热为            ．（不考虑空气阻力，重力加速度为g） 参考答案：    8. 某学生做观察电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关等用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有发生偏转，其原因是___________________________________。 参考答案： 开关位置接错，应接在蓄电池所组成的电路中 9. 将电量为q2的点电荷放在电量为q1的点电荷的电场中的P点，q2所受静电力的大小为F，则P点的电场强度大小为　　　　　 N/C；若将点电荷q2从P点取走，q1的位置不变化，则q2取走后P点的电场强度大小为　　　　　　N/C 。 参考答案： ， 　 10. 试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（﹣e）受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常数）． （1）电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为　  　． A.     B.    C.    D. （2）设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是　   　． （3）该导体电阻的大小为　   　（用k、l、n、s、e表示）． 参考答案： 解：（1）据题意由平衡条件可知： kv=eE， 其中电场强度为：E=， 因此解得：v=． （2）据电流微观表达式为：I=neSv， 可得I=， （3）由欧姆定律可知：R=== 故答案为：（1）；（2）；（3） 【考点】伏安法测电阻；欧姆定律． 【分析】（1）当电子匀速运动时，受力平衡，电场力和电子受到的阻力的大小相等，根据平衡的条件即可求得电子运动的速度的大小． （2）由电流的微观表达式可求得电流； （3）由欧姆定律及（1）中求得的速度表达式可求得电阻的表达式． 11. （单选）质量为m的小球以水平速度v与静止在光滑水平面上质量为3m的静止的小球Ｂ正碰后，Ａ球的速率变为原来的1/2，则碰后Ｂ球的速度是（    ）（以v的方向为正方向） A．V/6　       　 B．-V　　        C．－V/3　　     D．V/2 参考答案： D 12. 图1所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300μA，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1．5V，内阻r=0．5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是       色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=       kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零。按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较            （填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： .红       5        变大 13. 在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，一个质量为m的带点液滴，沿着水平方向做直线运动，则该液滴带          电，电荷量大小为          。 参考答案： 负mg/E 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图示是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根） （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。 （2）连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是                              。 （3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向      （填“左”或“右”）端滑动。 （4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图所示的U-I图线，根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡额定功率为        W。 （5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是                      。 参考答案： (1)如图所示 （2）c段导线断路或灯泡断路 （3）右 （4）0.5 （5）灯丝的电阻会随温度的升高而增大 15. 有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有： 电源：电动势为8V，内电阻不计 电流表：量程0．6A，内阻RA为0．50Ω 电压表：量程10V，内阻RV为10kΩ 滑动变阻器：最大电阻值为5．0Ω 开关一个、导线若干。 （1）在方框内画出实验电路图； （2）测量电路的电压变化范围为____________V； （3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考 虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_________________。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=0.16m，板长L=0.30m。一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求： （1）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大； （2）粒子飞出电场时速度偏转角的正切值． 参考答案： 解：（1）由类平抛运动的规律可知： 粒子在水平方向做匀速直线运动：（2分）    粒子在竖直方向做匀加速运动：（2分）  且由牛顿第二运动定律知：（2分） 联立以上各式可得：  （1分）                                     （2）经分析可知： （2分）， （2分）  得：（1分） 17. （10分）如图所示，物体A、B位于光滑水平面上，它们的质量分别为mA和mB，B上固定一轻质弹簧。A、B碰撞前的总动能为E，要求A、B在碰撞过程中弹簧的压缩量最大，求碰撞前A、B的动能各是多少？       参考答案： 解析： 当A、B弹簧组成的系统机械能守恒，故当最后A、B的速度为零时弹簧的压缩量最大。 由动量守恒定律有： mAvA—mBvB=0   （1） 并且有   E0=      （2） 由（1）、（2）式解得 EA= EB= 18. （16分）如图所示，ABCDE为固定在竖直平面内的轨道，ABC为直轨道，AB光滑，BC粗糙，CDE为光滑圆弧轨道，轨道半径为R，直轨道与圆弧轨道相切于C点，其中圆心O与BE在同一水平面上，OD竖直，∠COD=θ，且θ＜5°。现有一质量为m的小物体(可以看作质点)从斜面上的A点静止滑下，小物体与BC间的动摩擦因数为，现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动，此后该物体始终在圆弧轨道上做简谐运动，C点为其左侧最高点(重力加速度为g)。求： （1）小物体过D点时对轨道的压力大小； （2）直轨道AB部分的长度S。               参考答案： 解析： （1）小物体下滑到C点速度为零才能第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动（3分） 从C到D由机械能守恒定律有：    mgR(1-cosθ)=            （2分） 在D点用向心力公式有：    F-mg=m （2分） 解以上两个方程可得：     F=3mg-2mgcosθ   （2分）  （2）从A到C由动能定理有： mgsinθ(S+Rcotθ)- μmgcosθ·Rcotθ=0（4分）    解方程得：     S=(μcotθ-cotθ)R      （3分）