山西省太原市三十四中學(xué)高二物理期末試題含解析

山西省太原市三十四中學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）2009年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔科學(xué)家高錕以及美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。高錕在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”取得了突破性的成就。光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖，以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是 （

）A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D．外套的折射率與內(nèi)芯的大，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作用參考答案：A2.（單選題）如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是（

）A、R1：R2=1：3B、R1：R2=3：1C、將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3D、將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3參考答案：A3.如圖11所示，在光滑水平桌面上有兩個金屬圓環(huán)，在它們圓心連線中點(diǎn)正上方有一個條形磁鐵，當(dāng)條形磁鐵自由下落時，將會出現(xiàn)的情況是[]A．兩金屬環(huán)將相互靠攏

B．兩金屬環(huán)將相互排斥C．磁鐵的加速度會大于g

D．磁鐵的加速度會小于g參考答案：BD4.一個帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的軌跡如圖中曲線AB所示，平行的虛線a、b、c、d表示該電場中的四個等勢面．不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是()A.該粒子一定帶正電B.四個等勢面中a等勢面的電勢一定最低C.該粒子由A到B過程中動能一定逐漸減小D.該粒子由A到B過程中電勢能一定逐漸減小參考答案：DA、電場線和等勢線垂直，所以電場沿豎直方向，從帶電粒子的軌跡AB可知，電場力豎直向上，由于不知電勢的高低，因而無法確定電場線的方向，故粒子的電性無法確定，故A錯誤，B錯誤；C、根據(jù)電場力與速度的夾角，可知電場力做正功，粒子的動能增大，而電勢能則減小，故C錯誤，D正確。故選：D。5.（多選）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動．其v﹣t圖象如圖所示．已知汽車的質(zhì)量為m=2×103Kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2，則以下說法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NB．0～t0時間內(nèi)汽車牽引力做功為mvm2C．汽車的額定功率為50kwD．汽車的最大速度為30m/s參考答案：AD【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率；功的計(jì)算．【分析】從v﹣t圖象可以看出：汽車經(jīng)歷三個運(yùn)動過程：勻加速直線運(yùn)動，加速度減小的變加速直線運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動．由圖線斜率可求出前5s內(nèi)汽車的加速度，由牛頓第二定律即可求出此過程的牽引力．5s末汽車的功率就達(dá)到額定功率，由P=Fv能求出額定功率．汽車速度最大時，牽引力等于阻力，由P=Fvm，能求出最大速度．【解答】解：汽車受到的阻力f=0.1×2×103×10=2×103N；A、前5s內(nèi)，由圖a=2m/s2，由牛頓第二定律：F﹣f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N

故A正確；B、根據(jù)動能定理知，牽引力與阻力做功的代數(shù)和等于動能的增加量，故B錯誤．C、t=5s末功率達(dá)到額定功率，P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw；故C錯誤；D、當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車達(dá)最大速度，則最大速度vm==m/s=30m/s．故D正確．故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，已充電的平行板電容器的極板B與靜電計(jì)相接，靜電計(jì)的外殼也接地，當(dāng)插入電介質(zhì)板時，電容器的電容將

（填“增大”、“減小”或“不變”），靜電計(jì)指針偏角

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：增大，減小7.質(zhì)量為m的物塊沿傾角為θ的斜面由底端向上滑去，經(jīng)過時間t1速度為零后又下滑，又經(jīng)過時間t2回到斜面底端，在整個運(yùn)動過程中，重力對物塊的總沖量大小為

參考答案：mg(t1+t2)

8.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為ｍ１、ｍ２、ｍ３，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，發(fā)出γ射線，已知普朗克恒量為ｈ，真空中光速為ｃ，則γ射線的頻率υ＝______

．參考答案：9.（2分）通常實(shí)驗(yàn)室用的銅導(dǎo)線長大約為0.4m,橫截面積為0.4mm2,電阻率為1.7×10–8Ω·m,通以1A的電流,這根導(dǎo)線兩端的電壓為

V。參考答案：10.某電路如圖所示，已知電池組的總內(nèi)阻r=1Ω，外電路電阻R=5Ω，理想電壓表的示數(shù)U=3.0V，則電池組的電動勢E=

▲

V，電路中的電流強(qiáng)度=

▲

A參考答案：

3.6

0.611.用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆檔調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上．a(chǎn)．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆檔×1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆檔×100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V檔，并拔出兩表筆．

．根據(jù)如圖指針位置，此被測電阻的阻值約為

Ω．參考答案：c、a、b、e；3×104．【考點(diǎn)】用多用電表測電阻．【分析】使用歐姆表測電阻，應(yīng)選擇合適的擋位，使指針指針中央刻度線附近，選擇擋位后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測電阻，歐姆表使用完畢，要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋上．【解答】解：測阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，應(yīng)選擇×k擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，用歐姆表測待測電阻阻值，讀出其示數(shù)，最后要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋上，因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是：c、a、b、e；由圖象可知，被測電阻阻值為30×1000=3×104Ω；故答案為：c、a、b、e；3×104．12.日光燈的電子鎮(zhèn)流器是利用

工作的；而電磁爐和金屬探測器是利用_

工作的．參考答案：13.如圖，用伏安法測電阻，當(dāng)被測電阻阻值不能估計(jì)時，可采用試接法．讓伏特表一端接在電路的a點(diǎn)上，另一端先后接在b點(diǎn)和c點(diǎn)，注意觀察兩個電表的示數(shù)．若安培表的示數(shù)有顯著變化，伏特表應(yīng)接在a、

▲

兩點(diǎn)，并且測量結(jié)果相比真值

▲

（填“偏大”或“偏小”）．參考答案：C

偏大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.真空中有兩個點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有條河流，流量（單位時間內(nèi)流過的液體體積）Q=2m3/s，落差h=5m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%，輸出電壓為240v，輸電線總電阻為R=30Ω，允許損失功率為輸出功率的6%，為滿足用戶的需求，則該輸電線路的使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220v，100w”的電燈正常發(fā)光？（g取10m/s2）參考答案：解：設(shè)ρ為水的密度，ρ=1.0×103kg/m3．電源端：P輸出=Qρgh×50%=5×104W用戶得到的功率為P戶=（1﹣0.06）×5×104w=4.7×104W線路損耗△P損=I送2R=0.06×5×104w=3×103W所以輸電線輸送電流為I送=10A輸電線損失電壓△U=I送R=10×30V=300V送電電壓U送==5000V，發(fā)電機(jī)輸出電壓為U0=240V，所以升壓變壓比：n1：n2=U0：U送=6：125降壓變壓器輸入端電壓為5000﹣300=4700V，所以降壓變壓器匝數(shù)比：n3：n4=4700：220=235：11如用理想變壓器送電，燈盞數(shù)N===470盞答：升壓變壓比6：125，降壓變壓器匝數(shù)比235：11，能使470盞“220v，100w”的電燈正常發(fā)光．【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電；變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)發(fā)電機(jī)的效率求出發(fā)電機(jī)的輸出功率，再根據(jù)輸電線上損失的功率P損=I2R求出輸電線上的電流，由P=UI得出升壓變壓器的電壓，根據(jù)電壓之比等于線圈的匝數(shù)比得出升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比．17.如圖所示，水平面內(nèi)有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道，它們間的距離L=0.20m，在兩軌道的左端之間接有一個R=0.10Ω的電阻．在虛線OO′（OO′垂直于軌道）右側(cè)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T．一根質(zhì)量m=0.10kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上．某時刻桿ab以v0=2.0m/s且平行于軌道的初速度進(jìn)入磁場，同時在桿上施加一個水平拉力，使其以a=2.0m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動．桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸．桿ab和軌道的電阻均可忽略．（1）請你通過計(jì)算判斷，在金屬桿ab向右運(yùn)動的過程中，桿上所施加的水平拉力的方向；（2）在金屬桿ab向右運(yùn)動的過程中，求桿中的感應(yīng)電流為最大值的時，水平拉力的大小；（3）從金屬桿ab進(jìn)入磁場至速度減為零的過程中，電阻R上發(fā)出的熱量Q=0.13J，求此過程中水平拉力做的功．參考答案：解：（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時，桿中的感應(yīng)電流為：I0==A=2A，此時，桿ab所受的安培力為：F安=BI0L=0.5×2×0.2N=0.2N，方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律得：桿ab所受的合力為：F合=ma=0.1×2N=0.2N，方向水平向左，在金屬桿ab向右做勻減速直線運(yùn)動的過程中，安培力F安不斷減小，因此，桿上所施加的水平拉力的方向始終水平向左．（2）當(dāng)速度減為：v==m/s=0.5m/s時，電流為：I=×2A=0.5A此時桿ab所受的安培力為：F安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N，方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律得：F安+F=ma水平拉力的大小為：F=ma﹣F安=0.2﹣0.05=0.15（N）（3）由動能定理得：W安+WF=0﹣其中克服安培力做功的數(shù)值等于電阻R上發(fā)出的熱量Q，即﹣W安=Q所以有：WF=Q﹣=0.13J﹣J=﹣7×10﹣2J答：（1）在金屬桿ab向右運(yùn)動的過程中，桿上所施加的水平拉力的方向始終向左．（2）桿中的感應(yīng)電流為最大值的時，水平拉