辽宁省丹东市毛甸子镇中学高二物理下学期期末试题含解析

辽宁省丹东市毛甸子镇中学高二物理下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. 在图6所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线与，之间的安培力的大小为、，判断这两段导线 A．相互吸引，＞ B．相互排斥，＜ C．相互吸引，＜ D．相互排斥，＞ 参考答案： B 2. 在水平桌面上的一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，该磁场方向与金属框平面垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，该磁场的磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示。圆形金属框内磁场的磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示。0～1.0s内B1方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是（  ） 参考答案： D 由楞次定律判断出0~1s内金属框中感应电流为逆时针方向，导体棒中即为b到a方向，再由左手定则知安培力方向向左，而静摩擦力与其平衡故向右恒定（规定为正），再依次判断1~2s、2~3s，可知D正确。 3. (单选)对于电场线，下列描述正确的是（  ） A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹 B.电场中总有一些电场线是可以相交的 C.电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小 D.两个等量异种电荷产生的电场线是闭合曲线 参考答案： C 4. 一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是 ①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 ②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 ③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 ④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 A. ① ④         B. 只有①         C. 只有③          D. ② ④ 参考答案： A 5. （单选）右图给出了两个物体做直线运动的速度-时间图像，其中图线甲与横轴平行，图线乙为通过坐标原点的直线。由图可知（    ） A．甲做匀速直线运动 B．甲处于静止 C．乙做匀速直线运动 D．乙做匀减速直线运动 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. （4分）如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是          极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为          。(选填“向左”、“向右”) 参考答案： N    向右 7. 如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度vA=_______.当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力NB=_______. 参考答案： 6qE 8. 氢原子的能级图如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常量h=6.63×10﹣34 J?s， （1）氢原子向较低能级跃迁时共能发出　  　种频率的光； （2）该金属的逸出功　    　 （3）截止频率　       　（保留一位小数） 参考答案： （1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz． 【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构． 【分析】（1）根据数学组合公式得出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子种数． （2）抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应求出金属的逸出功． （3）根据逸出功，结合W0=hv0求出截止频率． 【解答】解：（1）根据知，氢原子向低能级跃迁时共能发出6种频率的光． （2）原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，知辐射的光子能量等于逸出功，则W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV． （3）根据W0=hv0得，截止频率==2.9×1015 Hz． 故答案为：（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz． 9. 一个200匝、面积为20cm2 的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30°角，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则初状态穿过线圈的磁通量是     Wb，在0.05s内穿过线圈的磁通量的变化量是       wb，线圈中平均感应电动势的大小是      V。 参考答案： 10- 4，4×10- 4，1.6 10. 在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为      。 参考答案： It/e 11. ．图为“研究电磁感应现象”的实验装置．  （1）将图中所缺的导线补接完整．  （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下，那么合上电键后：     a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向          偏一下．     b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向偏一下．（a、b两空选填“左”或“右”） 参考答案： 12. 如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内。当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是      。（填“顺时针方向”或“逆时针方向”） 参考答案： 逆时针方向 13. 外力对物体做功100J，物体向外放热20J，在这个过程中气体的内能　  　（填增大或减小或不变）内能的改变量是  　J． 参考答案： 增大，80 【考点】热力学第一定律． 【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，物体内能的改变量等于所做的功与释放的热量之和，根据题意解题． 【解答】解：根据热力学第一定律：△E=Q+W=100J﹣20J=80J，即内能增大80J． 故答案为：增大，80 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“测定金属丝的电阻率”的实验中， ①若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读数为____wzy__________mm。 ②若用L表示金属丝的长度，d表示直径，电压表的读数为U，电流表的读数为I，则计算金属丝电阻率的表达式___________ 参考答案： ①0．900       ② 15. 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行研究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 回答下列问题： (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能EP与小球抛出时的动能EK相等，已知重力加速度大小为g，为求得EK ，至少需要测量下列物理量中的_______(填正确答案标号)   A.小球的质量m            B.小球抛出点到落地点的水平距离X   C.桌面到地面的高度h      D.弹簧的压缩量△L   E.弹簧原长L0 (2)用所选取的测量量和已知量表示EK，得EK=--_____________ (3)图(b)中的直线是实验测量得到的X-△L图线，从理论上可推出，如果h不变，m增加，X-△L图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，X-△L图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和EK的表达式可知，EP与△L的_______次方成正比。    参考答案： （1）ABC  （2分。选对但不全的给1分，有选错的，不给这2分）     （2）  （1分） （3）减小   增大   2  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8），g取10m/s2，求： （1）小球水平抛出的速度v0． （2）小滑块的初速度v． （3）0.4s内小滑块损失的机械能△E． 参考答案： 解：（1）设小球落入凹槽时竖直速度为vy，则有： vy=gt=10×0.4=4m/s 因此有：v0=vytan37°=3m/s． 答：小球水平抛出的速度v0=3m/s． （2）小球落入凹槽时的水平位移：x=v0t=3×0.4=1.2m． 则滑块的位移为： 根据牛顿第二定律，滑块上滑的加速度为： a=gsin37°+μgcos37°=8m/s2 根据公式： 得：v=5.35m/s． 答：小滑块的初速度为：v=5.35m/s． （3）根据功能关系可知，滑块损失的机械能等于滑块克服摩擦力做的功，因此有： △E=μmgcos37°s=3J． 答：0.4s内小滑块损失的机械能△E=3J． 【考点】功能关系；平抛运动． 【分析】（1）根据运动时间可以求出平抛小球竖直方向速度，根据水平和竖直速度关系可以求出平抛小球的初速度； （2）滑块沿斜面减速上划，根据牛顿第二定律求出其加速度，然后求出其位移可正确解答本题； （3）损失的机械能等于除重力之外的力所做功大小，因此求出摩擦力对滑块所做负功即可明确滑块损失的机械能大小． 17. 如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA = 2.0kg，mB = 1.0kg，mC = 1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求： （1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小． （2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能． 参考答案： （1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为υA、υB． 由动量守恒定律有：0 = mAυA - mBυB 此过程机械能守恒有：Ep = mAυ+mBυ 代入Ep＝108J，解得：υA＝6m/s，υB = 12m/s，A的速度向右，B的速度向左． （2）C与B碰撞时，设碰后B、C粘连时速度为υ′，据C、B组成的系统动量守恒有：mBυB -mCυC = （mB+mC）υ′，代入数据得υ′ = 4m/s，υ′的方向向左． 此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧第二次压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大，设为Ep′，且此时A与B、C三者有相同的速度，设为υ，则有： 动量守恒：mAυA -（mB+mC）υ′ = （mA+mB+mC）υ，代入数据得υ = 1m/s，υ的方向向右． 机械能守恒：mAυ+（mB+mC）υ′2 = Ep′+（mA+mB+mC）υ2，代入数据得 E′p＝50J． 18.