福建省漳州市古縣中學高二物理上學期期末試題含解析

福建省漳州市古縣中學高二物理上學期期末試題含解析一、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）光滑水平面上存在一有界勻強磁場，圓形金屬線框在水平拉力的作用下，通過磁場的左邊界MN。在此過程中，線框做勻速直線運動，速度的方向與MN成θ角。下列說法正確的是：（

）A．線框內感應電流沿順時針方向

B．線框內感應電流先增大后減小C．水平拉力的大小與θ無關

D．水平拉力的方向與θ有關參考答案：B2.如圖所示，兩個正方形虛線框之間的四個區(qū)域有大小相等的勻強磁場，左側兩個區(qū)域垂直紙面向里，右側兩個區(qū)域垂直紙面向外?，F有一個大小與磁場區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對著磁場區(qū)域水平向右勻速運動，在線圈通過磁場區(qū)域時有下面四個圖像，其中A是電路中電流時間圖像，B是線圈中bc部分兩端電壓時間圖像，C是線框受到的安培力時間圖像，D是線框中焦耳熱功率時間圖像，則可能正確的是參考答案：AD3.某同學做“探究加速度與力、質量的關系”實驗，如圖所示是他正要釋放小車時的情形，對此另一同學提出了實驗應改進的幾點建議，其中合理的是①應把長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦阻力②應調整滑輪高度使細繩與長木板表面平行③應將打點計時器接在直流電源上④應使小車離打點計時器稍遠些A．①②

B．①④

C．②③

D．①②④參考答案：A4.一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列情況中其阻值仍為R的是（設溫度不變）A.長度不變，橫截面積增大1倍B.橫截面積不變，長度增加1倍C.長度和橫截面半徑都縮小1倍D.長度和橫截面積都擴大1倍參考答案：D5.如圖，物體A靜止在斜面B上，下列說法正確的是（）A．斜面B對物塊A的彈力方向是豎直向上的B．物塊A對斜面B的彈力方向是豎直向下的C．斜面B對物塊A的彈力方向是垂直斜面向上的D．物塊A對斜面B的彈力方向跟物塊A恢復形變的方向是相反的參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】彈力的方向垂直接觸面，并指向形變恢復的方向．【解答】解：A、由題意可知，支持力是因斜面發(fā)生彈性形變后，要恢復原狀，從而對木塊有垂直接觸面向上的彈力，故AB錯誤C正確；D、物塊A對斜面B的彈力方向跟物塊A恢復形變的方向是相同的，故D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個豎直放置的半徑為R的光滑絕緣環(huán)，置于水平方向的勻強電場中，電場強度大小為E。有一質量為m，電量為正q的空心小球套在環(huán)上，如圖所示。當小球由靜止開始從環(huán)的頂端A下滑1/4圓弧到達B位置時，小球的速度大小是_____________。當小球下滑到最低點C時，對環(huán)的壓力的大小是________________。參考答案：

，

5mg

7.（5分）將一帶電荷量為×的試探電荷放入點電荷的電場中的點時，受到的電場力為2×，則點的電場強度大小為_________N/C；如果撤走，將另一電荷量為×C的試探電荷放在點的電場強度大小為__________。參考答案：

1000；10008.如圖12所示為質譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子從靜止開始經過電勢差為U的加速電場后進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的場強為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點垂直MN進入偏轉磁場，該偏轉磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場．帶電粒子經偏轉磁場后，最終到達照相底片的H點．可測量出G、H間的距離為l．帶電粒子的重力可忽略不計．粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感強度B1的大小為

；偏轉磁場的磁感強度B2的大小為

。參考答案：，9.圖為某同學根據測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗數據繪制成的U-I圖，由此可得干電池的電動勢E=__________V，內阻r=

Ω．（結果保留2位有效數字）參考答案：10.某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：①安裝好實驗裝置如圖所示．②將質量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車．③在質量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質量為50g鉤碼掛在拉線的掛鉤P上．④釋放小車，打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶．(1)（4分）在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條．經測量、計算，得到如下數據：①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為________J，小車動能的增量為________J.（結果保留三位有效數字）(2)（4分）此次實驗探究結果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產生誤差的因素．請你根據該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_________________

_____________________

______________________

______________________

______________________

___

___。參考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小車質量沒有遠大于鉤碼質量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯誤：先放小車后接通電源11.如圖所示，平行金屬導軌間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強磁場磁感應強度為B，方向垂直軌道所在平面，一根長直金屬棒與軌道成60°角放置，不計軌道與棒的電阻，當金屬棒以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時，電阻R兩端的電壓大小為________，金屬棒受到的安培力大小為

。參考答案：12.一個電熱器接到55V的直流電源上所產生的熱功率剛好是接到某交流電源上產生的熱功率的1/16，那么，這個交流電源的路端電壓是________V；先后兩次通過電熱器的電流之比為________。參考答案：220；1:4

由得，所以由得,所以13.（16分）電荷量為e的電子，以速度V垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場對電子的作用力大小為__________，方向與速度方向________（填“平行或垂直”），電子在磁場中做勻速圓周運動，它的周期跟軌道半徑________（填“有關”或“無關”），跟速率_________（填“有關”或“無關”）。參考答案：qVB

垂直

無關

無關三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）在探究電磁感應現象的實驗中，電流表刻度盤上的零刻度線在正中間，當電池的正極接電流表的右接線柱、電池的負極與電流表的左接線柱相碰時，指針向右偏轉。如圖所示電路，原線圈A放在副線圈B中，在合上電鍵S的瞬間，電流表指針應向

偏轉；將原線圈A從副線圈B中拔出時，電流表指針應向

偏轉。參考答案：左，右15.二極管是一種半導體元件，電路符號為，其特點是具有單向導電性．某實驗興趣小組對一只晶體二極管的伏安特性曲線進行測繪探究．據了解，該二極管允許通過的最大電流為50mA．（1） 該二極管外殼的標識模糊了，同學們用多用電表的電阻擋來判斷它的正負極：當將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現指針的偏角比較小，由此可判斷

（填“左”或“右”）端為二極管的正極．

（2）同學們?yōu)榱嗣枥L該二極管的伏安特性曲線，測量數據如下表，請在下面坐標紙上畫出該二極管的伏安特性曲線．（2） 他們選擇以下部分器材進行實驗：

A．直流電源（電動勢3V，內阻忽略不計）；

B．滑動變阻器（0～20Ω）；

C．電壓表（量程15V、內阻約80KΩ）；

D．電壓表（量程3V、內阻約30KΩ）；

E．電流表（量程0.6A、內阻0.1Ω）；

F．電流表（量程50mA、內阻1Ω）；

G．待測二極管；

H．導線、開關等．

為了提高測量結果的準確度，電壓表應選用

，電流表應選用

．（填序號字母）

（3）請在虛線框內畫出測量的實驗電路原理圖．

（4）為了更好地保護二極管，某同學對實驗電路進行了改進：將一只電阻串聯在二極管的支路上，則該電阻阻值至少應為

Ω．參考答案：

（4）為了更好地保護二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達3V，電流表內阻為1Ω，所以R=-1Ω=9Ω．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在距地面一定高度的位置以初速度v0向右水平拋出一個質量為m、電荷量為q的帶負電小球，小球的落地點與拋出點之間有一段相應的水平距離（水平射程）．若在空間上加一豎直方向的勻強電場，使小球的水平射程變?yōu)樵瓉淼囊话?，求此電場的場強大小和方向．參考答案：解：小球在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運動．水平位移x=v0t，小球的水平距離變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t知時間變?yōu)樵瓉淼囊话?，那么在豎直方向上，y=at2，y不變，那么加速度就變成原來的4倍．根據牛頓第二定律得：F+mg=ma，可知電場力為3倍的重力，即qE=3mg，所以E=，方向豎直向上．答：此電場的場強大小為，方向豎直向上．【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】將小球的運動分解為水平方向和豎直方向去研究，在水平方向上不受力，做勻速直線運動，在豎直方向上受重力和電場力，做初速度為0的勻加速直線運動．17.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質量為m2的小球B靜止在光滑水平軌道上，其左側連接了一輕質彈簧，質量為m1的小球A從D點以速度v0向右運動，試求：（1）小球A撞擊輕質彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值；（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應滿足什么關系．參考答案：解：（1）小球A撞擊輕質彈簧的過程中，當A、B兩球速度相同時，彈簧的彈性勢能最大，設共同速度為v，取向右為正方向，根據動量守恒定律有：m1v0=（m1+m2）v

根據機械能守恒定律有：EPm=m1v02﹣（m1+m2）v2聯立解得：彈簧彈性勢能的最大值為：EPm=（2）設A、B與彈簧分離后的速度分別為v1和v2，根據動量守恒定律有：

m1v0=m1v1+m2v2根據機械能守恒定律有：m1v02=m1v12+m2v22聯立⑤⑥解得：v1=v0，v2=v0，要使A、B兩球能發(fā)生二次碰撞，必須滿足|v1|＞v2則有：﹣v0＞v0解得：m1＜m2，（m1+m2＜0不符合事實，舍去）；答：（1）小球A撞擊輕質彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為．（2）要使小球A與小球B能發(fā)生二次碰撞，m1與m2應滿足的關系是m1＜m2．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）小球A撞擊輕質彈簧的過程中，當兩球速度相等時，彈簧的彈性勢能最大，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢能．（2）兩球分開后，若A球的速度大于B球的速度時，兩球可以第二次相碰，由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出兩球發(fā)生第二次相碰的條件．18.如圖所示，AMB是一條長L=12m的絕緣固定水平軌道，A、B為水平軌道的端點，M為其中點，軌道MB處在電場強度方向豎直向上、大小E=1/3×1