廣西壯族自治區(qū)河池市水源中學高二物理期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市水源中學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）一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知（）A．該交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100sin（25t）VB．該交流電的頻率為25HzC．該交流電的電壓的有效值為100VD．若將該交流電壓加在阻值為R=100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50W參考答案：BD【考點】正弦式電流的圖象和三角函數表達式；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】根據圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量，然后進一步可求出其瞬時值的表達式以及有效值等．【解答】解：A、由圖可知，T=4×10﹣2s，故f==25Hz，ω=2πf=50rad/s，所以其表達式為u=100sin（50t）V，故A錯誤，B正確；C、由圖象可知交流電的最大值為100V，因此其有效值為：U==50V，所以R消耗的功率為：P===50W，故C錯誤，D正確；故選：BD．2.（單選）關于電場強度與電勢的關系，下面各種說法中正確的是()A．電場強度的方向是電勢降低最快的方向B．電場強度不變，電勢也不變C．電場強度為零處，電勢一定為零D．電場強度大的地方，電勢一定高參考答案：A3.假如我們已制成可供實用的超導材料，那么可用這種材料來制作A．電爐絲

B．導線

C．標準電阻

D．保險絲參考答案：B4.一理想變壓器原、副線圈匝數比n1：n2=11：5．原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示．副線圈僅接入一個10Ω的電阻．則（）A．流過電阻的電流是20AB．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數是100VC．經過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103JD．變壓器的輸入功率是1×103W參考答案：D【考點】變壓器的構造和原理．【分析】根據圖象可以求得輸出電壓的有效值，再根據電壓與匝數成正比，結合歐姆定律與焦耳定律的知識，即可求得結論．【解答】解：A、由圖象可知，原線圈中電壓的最大值為220V，所以電壓的有效值為U1=220V，因原、副線圈匝數比n1：n2=11：5，根據電壓與匝數成正比，則副線圈的電壓有效值為U2=100V，所以流過電阻的電流I2=A=10A，由于電流與匝數成反比，因此原線圈電流表的示數是I1=A，故A錯誤；B、根據電壓與匝數成正比可知，因原、副線圈匝數比n1：n2=11：5，則副線圈的電壓有效值為100V，所以與電阻并聯(lián)的電壓表的示數是100V，故B錯誤；C、由Q=t=×60J=60000J，所以經過1分鐘，即60s電阻發(fā)出的熱量是6×104J，故C錯誤；D、副線圈的電阻為10Ω，所以輸出功率P=W=1000W，因輸入功率等于輸出功率，故D正確．故選：D．5.發(fā)現電流磁效應的物理學家是（

）A.法拉第B.奧斯特C.庫侖D.安培參考答案：B【詳解】奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，法拉第發(fā)現了電磁感應現象，庫侖發(fā)現了庫侖定律，安培發(fā)現了分子電流假說，B正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星在發(fā)射1533秒后進入近地點，高度為200km的地月轉移軌道．假設衛(wèi)星中有一邊長為50cm的正方形導線框，由于衛(wèi)星的調姿由水平方向轉至豎直方向，此時地磁場磁感應強度B=4×10﹣5T，方向如圖所示．該過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb．參考答案：解：由圖示可知，穿過回路的磁通量變化量為：△Φ=Φ′﹣Φ=Bcosβ?S﹣Bsinα?S=4×10﹣5×cos（180°﹣37°）×0.5×0.5﹣4×10﹣5×sin37°×0.5×0.5=﹣1.4×10﹣5Wb；因此過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb；故答案為：1.4×10﹣5．7.如圖所示，一彈簧振子沿光滑水平桿在BC間做簡諧運動，O為平衡位置，振幅A=6cm。從振子經過圖中B點時開始計時，經時間0.1s第一次到達O點，則振子的振動周期Ｔ＝

s；取向右方向為正方向，振子振動方程的表達式x＝

cm。參考答案：0.4

或從振子經過圖中B點時開始計時，經時間0.1s第一次到達O點，則周期為；從負向最大位移處開始計時，其位移時間關系公式為：8.同種電荷間相互

，這種作用通過

實現的，電場線上每點的切線方向都與該點的電場方向

．參考答案：解：同種電荷間相互排斥，帶電體周圍存在著一種物質，這種物質叫電場，電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生的．電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向，即電場方向．故答案為：排斥，電場，相同．9.如圖10所示，質量為m的木塊放在彈簧上，與彈簧一起在豎直方向上做簡諧運動，當振幅為A時，物體對彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍，則物體對彈簧的最小壓力是

；如果現在給木塊施加一個豎直向下的壓力F，撤去F后要使物體在振動中離開彈簧，F至少為

？參考答案：10.有一表頭G，內阻Rg=20Ω，滿偏電流Ig=3mA，把它改裝成量程U=3V的電壓表，要

（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個R=

的電阻。參考答案：_串聯(lián)___

____980____11.如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，質量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B點時速度大小為，則小球從A運動到B的過程中，電場力做的功為：______________；A、C兩點間電勢差為____________.參考答案：,

（1）設小球由A到B電場力所做的功為WAB，由動能定理得解得（2）由于B、C在以Q為圓心的圓周上，所以UB=UC∵WAB=WAC∴WAC=qUAC

解得：12.（填空）（2014秋?城東區(qū)校級月考）如圖所示，A、B、C、D、E、F是勻強電場中一正六邊形的六個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為15V、8V、﹣3V．由此可得D、E、F三點的電勢分別為φD

，φE

，φF

．

參考答案：﹣7V，0V，11V勻強電場中電勢差和電場強度的關系在勻強電場中，沿著任意方向前進相同距離，電勢的降落必定相等，由于從A到D方向平行與BC方向，且AD間距等于BC間距的兩倍故有φD﹣φA=2（φC﹣φB）代入數據解得：﹣15=2（﹣3﹣8）φD=﹣7V同理，UCD=UAF即：﹣3﹣（﹣7）=15﹣φF解得，φF=11V由于UBA=UDE即：8﹣15=﹣7﹣φE故：φE=0V故答案為：﹣7V，0V，11V13.將帶電量為6×10﹣6C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10﹣5J的功，再將電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10﹣5J的功，則A、C間的電勢差為3V，電荷從A點移到B點再從B點移到C點的過程中，電勢能變化了1.8×10﹣5J．參考答案：考點：電勢能；勻強電場中電勢差和電場強度的關系．分析：（1）根據題意，電荷從A到B再到C，電場力做功WAC=WAB+WBC，再由A、C間的電勢差由公式UAC=求解；（2）根據電場力做功等于電勢能的變化，結合電荷從A到B再到C過程中，電場力做功，即可求解．解答：解：（1）負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10﹣5J的功，即做功為WAB=﹣3×10﹣5J；A、C間的電勢差為：UAC====3V；（2）因電場力做功，導致電勢能的變化，則有：WAC=﹣△E電；解得：△E電=﹣3×10﹣5J+1.2×10﹣5J=﹣1.8×10﹣5J；即電勢能減小了1.8×10﹣5J；故答案為：3；1.8×10﹣5．點評：本題關鍵掌握電勢差的定義式U=，公式中做功要注意正與負，電荷量也要代入電性，并掌握電場力做功與電勢能的變化關系．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點，金屬環(huán)通過a、b、c三處時，能產生感應電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時產生感應電流；通過b處時不產生感應電流．15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量M=50kg、長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上，平板車上表面距地面的高度h=1.8m。一質量m=10kg可視為質點的滑塊，以v0=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車，滑塊與平板車間的動摩擦因數μ=0.5，取g=10m/s2。

（1）分別求出滑塊在平板車上滑行時，滑塊與平板車的加速度大?。?/p>

（2）計算說明滑塊能否從平板車的右端滑出。參考答案：（1）對滑塊，，（2分）對平板車，，（2分）

（2）設經過t時間滑塊從平板車上滑出。

（1分）（1分）（1分）解得t1=0.5s或2s（舍去）（2分）此時，，（2分）所以，滑塊能從平板車的右端滑出。（1分）17.如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成θ=37o角，下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直.質量為0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25.⑴求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大??；⑵當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大??；⑶在上問中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）參考答案：（1）金屬棒開始下落時的加速度為零，據牛頓第二定律得

3分(2)設金屬棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時，速度為V，所受安培力為F，金屬棒在沿導軌方向受力是平衡的，

2分此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率，則

2分(3)設電路中的電流為I，金屬棒的有效長度為L，磁場的磁感應強度為B。則

2分

2分磁場方向是垂直導軌平面向上的。

18.在圖示電路中，穩(wěn)壓電源的電壓U=9V，電阻R1=9Ω，R2為滑動變阻器，電流表為理想電表．小燈泡L標有“6V，6W”字樣，電阻隨溫度的變化不計．電鍵S斷開時，求：（1）電流表的示數I；（2）小燈泡L的實際功率PL；（3）閉合電鍵S，為使小燈泡L正常發(fā)光，滑動變阻器R2接入電路的阻值是多少？參考答案：考點： 閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．版權所有專題： 恒定電流專題．分析： （1）由燈泡的額定值可求得電阻，在開關斷開時R1與L串聯(lián)，則由閉合電路歐姆定律即可求得電流；（2）由功率公式可求得燈泡的實際功率；（3）根據燈泡的額定值可求得燈泡中的電流；再由串并聯(lián)電路規(guī)律可求得流過滑動變阻器的電流，則可求得其接入阻值．解答： 解：（1）由P=可得：R