上海實驗中學(xué)高二物理期末試題含解析

上海實驗中學(xué)高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖是法拉第研制成的世界上第一臺發(fā)電機模型的原理圖．將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤，圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動銅盤，就可以使閉合電路獲得電流．若圖中銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為ω．則下列說法正確的是（）A．回路中電流大小恒定B．回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進燈泡，再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤C．回路中有大小和方向作周期性變化的電流D．若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場，不轉(zhuǎn)動銅盤，燈泡中也會有電流流過參考答案：AB【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】圓盤轉(zhuǎn)動可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑L，根據(jù)感應(yīng)電動勢公式分析電動勢情況，由歐姆定律分析電流情況．根據(jù)右手定則分析感應(yīng)電流方向．變化的磁場產(chǎn)生渦旋電流，根據(jù)燈泡兩端有無電勢差分析燈泡中有無電流．【解答】解：AC、B銅盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BL2ω，其中B、L、ω不變，E不變，根據(jù)歐姆定律得I=知，電流恒定不變，故A正確，C錯誤．B、根據(jù)右手定則判斷，回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進燈泡，再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤．故B正確．D、垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場，銅盤中產(chǎn)生渦旋電場，但a、b間無電勢差，燈泡中沒有電流流過．故D錯誤．故選：AB．2.（單選）2013年4月16日18時44分，在伊朗哈什發(fā)生7.8級地震，導(dǎo)致很多房屋坍塌，場景慘不忍睹，就此事件，下列說法正確的有A．所有建筑物均做自由振動

B．所有建筑物振幅均相同C．所有建筑物振動周期相同

D．所有建筑物振動能量相同參考答案：C3.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中，正確的是：

A．物體的溫度不變時，物體的內(nèi)能一定不會發(fā)生變化

B．物體從外界吸收熱量后，物體的內(nèi)能一定增大

C．物體向外界放出熱量，物體的內(nèi)能可能增大

D．理想氣體的溫度升高時，它的內(nèi)能可能減少

參考答案：C4.（多選）如圖所示，在同一介質(zhì)的一條直線上兩個振源A、B相距6m，振動頻率相等，從t0=0時刻A、B開始振動，且都只振動一個周期，振幅相等，甲為A點的振動圖像，乙為B點的振動圖像。若A向右傳播的波與B向左傳播的波在t1=0.3s時相遇，則（

）A．兩列波在A、B間的傳播速度均為10m/sB．兩列波的波長都是4mC．在兩列波相遇過程中，中點C為振動加強點D．t2=0.7s時刻B點經(jīng)過平衡位置且振動方向向下參考答案：AD5.如圖所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷中正確的A．金屬環(huán)在下落過程中的機械能不守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量等于其重力勢能的減少量C．金屬環(huán)的機械能先減小后增大D．磁鐵對桌面的壓力始終等于其自身的重力參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，電路中電阻R1：R2：R3＝1：2：3，當(dāng)電路中有電流通過時，電阻中電流之比I1：I2：I3＝_________，電阻兩端電壓之比U1：U2：U3＝_________。參考答案：1:1:1

1:2:37.如圖所示為一個勻強電場的三個等勢面A、B、C，相鄰兩個等勢面間距離為10cm，此電場的電場強度為3000V/m，若B點的電勢為零，A、C的電勢分別為____________;__________..參考答案：φA=300V，φC=-300V或φA=-300V，φC=300V由U＝Ed可知，相鄰兩等勢面間的電勢差的大小|UAB|=|UBC|=Ed=3000×0.1V=300V,那么：φA=300V,φC=-300V或φA=-300V,φC=300V.8.正方形導(dǎo)線框abcd，匝數(shù)為10匝，邊長為20cm，在磁感強度為0.2T的勻強磁場中圍繞與B方向垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為120r／min。當(dāng)線框從平行于磁場位置開始轉(zhuǎn)過90°時，線圈中磁通量的變化量是____wb，平均感應(yīng)電動勢為____V。參考答案：0.008.

0.64(每空2分)9.如圖所示。粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強度為B的垂直環(huán)面的勻強磁場中，圓環(huán)的直徑為d。長為d、電阻為r／2的金屬棒ab在中點處與環(huán)相切，現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運動，到達圓環(huán)的直徑位置時，ab棒兩端的電勢差大小為

。

參考答案：10.如圖所示，兩個點電荷A和B，電荷量分別為q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其連線中點處放一半徑為1cm的金屬球殼，則球殼上感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強度大小為______________.（靜電力常量為）參考答案：3.6×105N/C11.如圖所示，A、B是負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線上的兩點，已知該兩點間電勢差為6.0×102V，現(xiàn)有一點電荷電量q=+3.0×10-7c，它在只受電場力作用的情況下由A點運動到B點．在AB段電場力對他做的功為

，它由A運動到B該電荷的電勢能增加了

參考答案：-1.8×10-4J；1.8×10-4J電場線是描述電場的一種直觀手段，沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以B點電勢高于A電勢，UAB=-600V．

在AB段電場力對電荷做的功為：W＝qUAB＝3.0×10？7×(？600)＝？1.8×10？4J

電場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢能的增大等于電場力做功的數(shù)值：1.8×10-4J12.有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3V?，F(xiàn)使它的電荷量減少3×10—4C，于是電容器兩板間的電壓降為原來的。則電容器的電容為

μF。參考答案：150μF13.如圖所示的電場中，有A、B、C三點，則負(fù)電荷在

點所受電場力最大，負(fù)電荷在

點具有的電勢能最大。參考答案：A；C試題分析：等勢線分布越密電場線分布也越密，由F=qE可知電荷在A點所受電場力最大，對于負(fù)電荷來說電勢越低電勢能越大，沿著電場線電勢降低，由此可知C點電勢最低，負(fù)電荷在該點電勢能最大考點：考查電場線和等勢線的分布點評：本題難度較小，掌握電勢與電場線的分布特點是求解本題的關(guān)鍵三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負(fù)功，從小顆粒由靜止釋放到最高點過程，根據(jù)動能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當(dāng)擺的振幅不大時,才能認(rèn)為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細(xì)一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一初速度沖進軌道，到達半圓軌道最高點M時與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，碰撞后兩球的速度變?yōu)榕鲎睬暗囊话?，落地點距N為2R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計，求：（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t；

（2）小球A沖進軌道時在N點的速度大小。參考答案：17.如圖所示，長為l，阻值r=0.3omega、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距也是l，接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有R=0.5omega的電阻，量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0～1.0V的電壓表跨接在R兩端．垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場豎直向下．現(xiàn)以向右的恒定外力F使CD向右運動，當(dāng)其以速度v=2m/s勻速滑動時，觀察到電路中有一個電表正好滿偏，另一個未滿偏．問：（1）此時滿偏的是什么表？為什么？（2）拉動金屬棒的外力F多大？（3）此時撤去外力F，金屬棒逐漸慢下來并最終停止運動．求從撤去外力到金屬棒停止的過程中通過電阻的電荷量多大？參考答案：解（1）此時滿偏的是電壓表，因為若電流表滿偏，則據(jù)U=IR=3×0.5=1.5V，電壓表已超量程，所以不合題意．（2）因為CD勻速運動，所以據(jù)能量守恒定律可知：外力F的功率與電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率相等，即：F?v=I2?R總電流I=解得F==N=1.6N．（3）由（2）中可知F=F安=BIL=1.6N．BL=0.8N/A對棒上撒去外力至停下的過程用動量定理：△mv=F安?t即：0.1×2=BL?t=0.8q代入數(shù)據(jù)解得q=0.25C．答：（1）此時滿偏的是電壓表，因為若電流表滿偏，則據(jù)U=IR=3×0.5=1.5V，電壓表已超量程，所以不合題意．（2）拉動金屬棒的外力F為1.6N．（3）從撤去外力到金屬棒停止的過程中通過電阻的電荷量為0.25C．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)假設(shè)法，結(jié)合歐姆定律分析判斷哪個表滿偏．（2）CD勻速運動時，根據(jù)能量守恒，抓住外力F的功率與電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率相等，求出拉動金屬棒的外力F．（3）撤去外力F后，結(jié)合動量定理求出撤去外力到金屬棒停止的過程中通過電阻的電荷量．18.如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓柱形勻強磁場區(qū)域