黑龍江省哈爾濱市安山中學(xué)高二物理期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市安山中學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)是一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，則根據(jù)此圖可知(

)A.帶電粒子所帶電性B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)何處較高參考答案：AC試題分析：根據(jù)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受力的方向指向曲線(xiàn)彎曲的方向，從而判斷出電場(chǎng)力的方向，由于不知道電場(chǎng)線(xiàn)的方向，不能判斷出粒子的電性．根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)力的方向關(guān)系判斷出電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化．解：A、B、根據(jù)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受力的方向指向曲線(xiàn)彎曲的方向，從而判斷出電場(chǎng)力的方向向左，由于不知道電場(chǎng)線(xiàn)的方向，不能判斷出粒子的電性．故A錯(cuò)誤B正確；C、粒子受到的電場(chǎng)力的方向向左，若粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，則受力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向之間的夾角是鈍角，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，速度減小所以粒子在a處的速度大．故C正確；D、電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，所以粒子在b處的電勢(shì)能大．故D錯(cuò)誤；故選：BC【點(diǎn)評(píng)】該題屬于電場(chǎng)力粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡的分析，先根據(jù)運(yùn)動(dòng)的軌跡與受力的方向之間的過(guò)程判斷出粒子受到的電場(chǎng)力的方向，然后結(jié)合電場(chǎng)力做功與粒子的電勢(shì)能的關(guān)系即可．2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一條與磁場(chǎng)垂直，長(zhǎng)為1.5m的通電直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)中的電流為5.0A。所受安培力的大小為1.8N，該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

A．0.3T

B．0.24T

C．4.2T

D．0.54T參考答案：B3.（多選）如圖所示，小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e。已知ab＝bd＝6m，bc＝1m，小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2s，設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc，則() A．

B．vc＝3m/sC．xde＝3m

D．從d到e所用時(shí)間為4s參考答案：BD4.下列對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n的理解正確的是（

）A.E表示?t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與磁通量變化量?Ф成正比C.要求電路必須是閉合回路才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.該定律只對(duì)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)適用參考答案：AD5.跳高運(yùn)動(dòng)員在豎直向上跳起的瞬間，地面對(duì)他的彈力的大小為N，他對(duì)地面的壓力的大小為N′，比較N和N′的大?。?/p>

）A.N＝N′B.N＜N′C.N＞N′D.不能確定N、N′那個(gè)力較大參考答案：A地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力和運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，它們大小相等，方向相反，故A正確，BCD錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，將一個(gè)電子從靜止開(kāi)始釋放，則這個(gè)電子的速度變化情況是__________，它的加速度變化的情況是__________。參考答案：越來(lái)越大；越來(lái)越小7.在探究?jī)呻姾砷g相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動(dòng)的絕緣座上，B球用絕緣絲線(xiàn)懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線(xiàn)的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線(xiàn)的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的____________而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是__________(（選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。參考答案：8.長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于_________，方向?yàn)開(kāi)________。參考答案：9.利用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼珠的直徑，由圖可知小鋼珠的直徑是_________mm。參考答案：10.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(shí)，發(fā)出γ射線(xiàn)，已知普朗克恒量為ｈ，真空中光速為ｃ，則γ射線(xiàn)的頻率υ＝______

．參考答案：11.兩定值電阻R1∶R2＝4∶3，若將它們串聯(lián)后接到電源上，R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=＿＿＿；若將它們并聯(lián)后接到電源上，R1與R2消耗的功率P1∶P2=＿＿＿。參考答案：、4∶3、3∶412.（4分）人站在h高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體落地時(shí)的速度為v，以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則小球落地時(shí)的機(jī)械能E=

。參考答案：mv2/213.（4分）有一個(gè)稱(chēng)為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，示意圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1．5V的新干電池，幾根導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器來(lái)完成。幾位做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，和電池、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)連成圖示實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，此過(guò)程中同學(xué)們會(huì)有觸電的感覺(jué)。人有觸電感覺(jué)發(fā)生在開(kāi)關(guān)

（填“接通瞬間”、“斷開(kāi)瞬間”或“一直接通”）時(shí)，其原因是

。參考答案：斷開(kāi)瞬間，鎮(zhèn)流器在斷電瞬間因自感產(chǎn)生高壓（每空2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過(guò)通電螺線(xiàn)管，b為螺線(xiàn)管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過(guò)a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過(guò)a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過(guò)b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（20分）圖中M1和M2是絕熱氣缸中的兩個(gè)活塞，用輕質(zhì)剛性細(xì)桿連結(jié)，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的、不漏氣的，M1是導(dǎo)熱的，M2是絕熱的，且M2的橫截面積是M1的2倍。M1把一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸的L1部分，M1和M2把一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸的L2部分，M2的右側(cè)為大氣，大氣的壓強(qiáng)P0是恒定的。K是加熱L2中氣體用的電熱絲。初始時(shí)，兩個(gè)活塞和氣體都處在平衡狀態(tài)，分別以V10和V20表示L1和L2中氣體的體積。現(xiàn)通過(guò)K對(duì)氣體緩慢加熱一段時(shí)間后停止加熱，讓氣體重新達(dá)到平衡態(tài)，這時(shí)，活塞未被氣缸壁擋住。加熱后與加熱前比，L1和L2中氣體的壓強(qiáng)是增大了、減小了還是未變？要求進(jìn)行定量論證。參考答案：解法一用n1和n2分別表示L1和L2中氣體的摩爾數(shù)，P1、P2和V1、V2分別表示L1和L2中氣體處在平衡態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)和體積，T表示氣體的溫度（因?yàn)镸1是導(dǎo)熱的，兩部分氣體的溫度相等），由理想氣體狀態(tài)方程有

p1V1=n1RT

（1） P2V2=n2RT

（2）式中R為普適氣體常量。若以?xún)蓚€(gè)活塞和輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，處在平衡狀態(tài)時(shí)有p1S1－p2S1+p2S2－p0S2=0

（3）已知

S2=2S1

（4）由（3）、（4）式得

p1+p2=2p0

（5）由（l）、（2）、（5）三式得

（6）若（6）式中的V1、V2是加熱后L1和L2中氣體的體積，則p1就是加熱后L1中氣體的壓強(qiáng)。加熱前L1中氣體的壓強(qiáng)則為

（7）設(shè)加熱后，L1中氣體體積的增加量為△V1，L2中氣體體積的增加量為△V2，因連結(jié)兩活塞的桿是剛性的，活塞M2的橫截面積是M1的2倍，故有

△V1=△V2=△V

（8）加熱后，L1和L2中氣體的體積都是增大的，即△V>0。[若△V<0，即加熱后，活塞是向左移動(dòng)的，則大氣將對(duì)封閉在氣缸中的氣體做功，電熱絲又對(duì)氣體加熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增加，溫度將上升，而體積是減小的，故L1和L2中氣體的壓強(qiáng)p1和p2都將增大，這違反力學(xué)平衡條件（5）式］于是有

V1=V10+△V

（9）

V2=V20+△V

（10）由（6）、（7）、（9）、（10）四式得

（11）由（11）式可知，若加熱前V10=V20，則p1＝p10，即加熱后p1不變，由（5）式知p2亦不變；若加熱前V10＜V20，則p1<p10，即加熱后P1必減小，由（5）式知P2必增大；若加熱前V10＞V20,則p1>p10，即加熱后p1必增大，由（5）式知p2必減小。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。得到（5）式得3分，得到（8）式得3分，得到（11）式得8分，最后結(jié)論得6分。解法二設(shè)加熱前L1和L2中氣體的壓強(qiáng)和體積分別為p10、p20和V10、V20，以pl、p2和V1、V2分別表示加熱后L1和L2中氣體的壓強(qiáng)和體積，由于M1是導(dǎo)熱的，加熱前L1和L2中氣體的溫度是相等的，設(shè)為T(mén)0，加熱后L1和L2中氣體的溫度也相等，設(shè)為T(mén)．因加熱前、后兩個(gè)活塞和輕桿構(gòu)成的系統(tǒng)都處在力學(xué)平衡狀態(tài)，注意到S2=2S1，力學(xué)平衡條件分別為

p10+p20=2p0

（1）

p1+p2=2p0

（2）由（l）、（2）兩式得

p1－p10=－(p2－p20)

（3）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，對(duì)L1中的氣體有

（4）對(duì)L：中的氣體有

（5）由（4）、（5）兩式得

（6）（6）式可改寫(xiě)成

（7）因連結(jié)兩活塞的桿是剛性的，活塞M2的橫截面積是M1的2倍，故有

V1－V10=V2－V20

（8）把（3）、（8）式代入（7）式得

（9）若V10=V20，則由（9）式得p1=p10，即若加熱前，L1中氣體的體積等于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強(qiáng)不變，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強(qiáng)亦不變。若V10<V20，則由（9）式得p1<p10，即若加熱前，L1中氣體的體積小于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強(qiáng)必減小，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強(qiáng)必增大。若V10>V20，則由（9）式得p1>p10，即若加熱前，L1中氣體的體積大于L2中氣體的體積，則加熱后L1中氣體的壓強(qiáng)必增大，由（2）式可知加熱后L2中氣體的壓強(qiáng)必減小。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題20分。得到（l）式和（2）式或得到（3）得3分，得到（8）式得3分，得到（9）式得8分，最后結(jié)論得6分。17.如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌間距為l，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上．如圖所示，將甲、乙兩阻值相同，質(zhì)量均為m的相同金屬桿放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，甲、乙相距l(xiāng).從靜止釋放兩金屬桿的同時(shí)，在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，使甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終沿導(dǎo)軌向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且加速度大小a＝gsinθ，乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)．(1)求甲、乙的電阻R為多少？(2)以釋放金屬桿時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出甲在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系式，并說(shuō)明F的方向．參考答案：18.輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)吊著一質(zhì)量為m=0.32kg，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線(xiàn)圈總電阻為r=1Ω．邊長(zhǎng)為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ(chēng)分布在線(xiàn)圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，從t=0開(kāi)始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線(xiàn)開(kāi)始松弛，g=10m/s2．求：（1）在前t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；（2）在前t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈的電功