遼寧省朝陽市臺子鄉(xiāng)臺子初級中學高二物理期末試題含解析

遼寧省朝陽市臺子鄉(xiāng)臺子初級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.（單選）如圖所示，一通電長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導線左側，且其長邊與長直導線平行．已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左．設電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時間t變化的圖象可能是（）參考答案：B2.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.4s，當振子從平衡位置開始向右運動，在0.05s時刻，振子的運動情況是（

）A、正在向左做減速運動

B、正在向右做加速運動C、加速度正在減小

D、動能正在減小參考答案：D3.某學生在研究串聯(lián)電路電壓特點時，接成如上右圖所示電路，接通K后，他將高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為U；當并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)也為U；當并聯(lián)在B、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）

（

）A．AB段斷路

B．BC段斷路

C．AB段短路

D．BC段短路參考答案：AD4.如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．t=0.8s時，振子的速度方向向左B．t=0.2s時，振子在O點右側6cm處C．t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度完全相同

D．t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小參考答案：A5.一輛汽車做勻加速直線運動，速度從10km/h加速到20km/h，再從20km/h加速到30km/h，則這二個過程A.汽車所做的功相同

B.汽車通過的位移相同C.汽車所用的時間相同

D.汽車增加的動能相同參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的電路中，R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通電后，流經(jīng)R2-和R3的電流之比

，流經(jīng)R1-和R3的電流之比

，R1兩端的電壓和R3兩端的電壓之比

。參考答案：2∶1

3∶1

2∶3由并聯(lián)電路的特點可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以=；流經(jīng)R1-和R3的電流之比；由可知，。7.當A、B兩端接入150V的電壓時，C、D兩端電壓為50V.當C、D兩端接入150V電壓時，A、B兩端電壓為100V,求R1：R2：R3=--_________參考答案：4：4：1；當A、B兩端接入150V的電壓時，2R1和R2串聯(lián)，R2電壓50V，根據(jù)串聯(lián)電壓與電阻成正比當C、D兩端接入150V電壓時，2R3和R2串聯(lián)，R2電壓100V，根據(jù)串聯(lián)電壓與電阻成正比8.在真空中有兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為2×10－8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為______

_N，在兩者連線的中點處，電場強度大小為__________N/C。參考答案：

9×10－5

，

3.6×104

9.（填空）有一面積為150cm2的金屬環(huán)，電阻為0.1Ω，在環(huán)中100cm2的同心圓面上存在如圖（b）所示的變化的磁場，在0.1s到0.2s的時間內(nèi)環(huán)中感應電流為__________，流過的電荷量為__________.參考答案：0.1A

0.01C10.一個軍事設施的觀察孔如圖所示，其寬度L=60cm，厚度d=30cm，為了擴大向外的觀察視野，將折射率n=的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內(nèi)（圖中為觀察孔的俯視圖）。（1）嵌入玻璃磚后在中央O點觀察，視野的最大張角α=__________（2）如果要使視野的最大張角α接近180°，則要求嵌入折射率至少為______的玻璃磚。參考答案：120°；211.某同學測量一只未知阻值的電阻。他用多用電表進行測量，按照正確的步驟操作后，測量的結果如圖甲所示。請你讀出其阻值大小為_____________。為了使多用電表測量的結果更準確，該同學接著應該換用____________擋，并重新調(diào)零后再測量。參考答案：1000歐姆

X10012.在研究產(chǎn)生感應電流條件的實驗中，如下圖甲所示，把條形磁鐵插入或者拔出閉合線圈的過程，線圈的面積盡管沒有變化，但是線圈內(nèi)的磁場強弱發(fā)生了變化，此時閉合線圈中______感應電流(填“有”或“無”)。繼續(xù)做如下圖乙所示的實驗，當導體棒做切割磁感線運動時，盡管磁場的強弱沒有變化，但是閉合回路的面積發(fā)生了變化，此時回路中______感應電流(填“有”或“無”)。因為不管是磁場強弱發(fā)生變化，還是回路面積發(fā)生變化，都是穿過線圈所圍面積的磁通量發(fā)生了變化。這種觀察總結的方法是物理學中重要的研究方法，即歸納法。參考答案：13.1916年，美國著名實驗物理學家密立根，完全肯定了愛因斯坦光電效應方程，并且測出了當時最精確的普朗克常量h的值，從而贏得1923年度諾貝爾物理學獎．其原理如圖甲所示，若測量某金屬的遏止電壓Ue與入射光頻率v的關系圖象如圖乙所示，圖中頻率v1、v2，遏止電壓Ue1、Ue2及電子的電荷量e均為已知，則：（1）普朗克常量h=

；（2）該金屬的截止頻率v0=

．參考答案：（1），（2）．【考點】光電效應．【分析】根據(jù)光電效應方程得出遏止電壓與入射光頻率的關系，通過圖線的斜率求出普朗克常量．遏止電壓為零時，入射光的頻率等于截止頻率．【解答】解：（1）根據(jù)愛因斯坦光電效應方程：Ek=hv﹣W0動能定理：eUc=Ek得：，結合圖象知：k=，解得普朗克常量h=．（2）當遏止電壓為零時，入射光的頻率等于金屬的截止頻率，即橫軸截距等于截止頻率，k==，解得v0=．故答案為：（1），（2）．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(10分)“玻意耳定律”告訴我們：一定質量的氣體．如果保持溫度不變，體積減小，壓強增大；“查理定律”指出：一定質量的氣體，如果保持體積不變，溫度升高．壓強增大；請你用分子運動論的觀點分別解釋上述兩種現(xiàn)象，并說明兩種增大壓強的方式有何不同。參考答案：一定質量的氣體．如果溫度保持不變，分子平均動能不變，每次分子與容器碰撞時平均作用力不變，而體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增大，相同時間內(nèi)撞擊到容器壁的分子數(shù)增加，因此壓強增大，（4分）一定質量的氣體，若體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子熱運動加劇，對容器壁碰撞更頻繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以壓強增大。（4分）第一次只改變了單位時間內(nèi)單位面積器壁上碰撞的分子數(shù)；而第二種情況下改變了影響壓強的兩個因素：單位時間內(nèi)單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)。測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的_______倍。②在空格中填入，對人體加220伏電壓后的電流值。③若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項是十分危險的。④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時通過熔絲實際電流是多少？一個潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮濕（4）0．15A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，矩形區(qū)域所處的空間存在勻強電場，、、、、是該電場中的五個等勢面，其中面為零等勢面，相鄰等勢面之間的距離相等，的長度為的2倍，現(xiàn)有一個帶電粒子以初動能從A點沿方向射入，在僅受電場力的作用下，粒子恰好能從點離開矩形區(qū)域，求：（1）該粒子從點離開時的動能；（2）如果該粒子從A點射入時的初動能為，請你確定粒子離開矩形區(qū)域時的位置和能量。參考答案：解析：（1）設粒子的初速度為，末速度為V，V的反向延長線交于O點，則O點為的中點，所以，由幾何關系可得：末速度V與初速度的方向夾45°角，所以，得粒子的末動能。（4分）（2）當粒子的初動能為時，其初速度為，設，，粒子在電場中的加速度為，有，同理，當粒子的初速度為時，射出電場時豎直方向的位移，所以

即粒子從點射出。（2分）設粒子在相鄰等勢面上的電勢能之差的大小為，當粒子從點射出時，動能的增量為，所以，當粒子在上的動能大小為，因面上的電勢能為0，所以粒子的總能量為，設粒子在A點的電勢能為，粒子在電場中只受電場力作用，動能和電勢能的總量不變，有：，由此得。（2分）當粒子的初動能為時，粒子在A點的總能量為，同理，粒子A到的過程總能量不變，所以，粒子離開電場時的能量為。（4分）17.（10分）如圖為遠距離輸電示意圖，已知發(fā)電機的輸出功率為100kw，輸出電壓為250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：20，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，輸電線的總電阻R線=10Ω，求用戶得到的電壓U4及用戶得到的功率P用。參考答案：由題意知：發(fā)電機的輸出功率P=100kw，輸出電壓U1=250V，升壓后的電壓為U2：

U1/U2=1：20得：U2=5000V(1分)而輸電線上的電流I2=P/U2=100000/5000A=20A(1分)輸電線上損失的電壓U=I2×R線=20×10V=200V(1分)降壓前的電壓U3=U2—U=4800V(1分)用戶得到的電壓U4

U4/U3=1：20

得：U4=240V(1分)用戶得到的功率P用P用=P－P線=100kw－I22R線=96kw(1分)18.相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質量為m1=1kg的金屬棒ab和質量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導軌電阻不計．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導軌向上勻加速運動，同時也由靜止釋放cd棒．g取10m/s2（1）求磁感應強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）求出cd棒達到最大速度所對應的時刻t1．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率為：v=at此時，回路中的感應電流為：I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6N，代入上式得：a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率為：vt=at=2m/s所發(fā)生的位移為：s=at2=2m由動能定律得：WF﹣m1gs﹣W安=m1vt2又Q=W安聯(lián)立以上方程，解得：Q=WF﹣mgs﹣mvt2=（40﹣1×10×2﹣×1×22）J=18J；（3）由題意可知：cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．當cd棒速度達到最大時，有m2g=μFN，又FN=FA=BIL，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電流強度I==，根據(jù)運動學公式可得：vm=at1整理得t1=2s．答：（1）磁感應強度B的大小為1.2T；ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2