山西省太原市三十四中学高二物理期末试题含解析

山西省太原市三十四中学高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就。光导纤维的结构如图，以下关于光导纤维的说法正确的是 （

）A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．外套的折射率与内芯的大，外套的材料有韧性，可以起保护作用参考答案：A2.（单选题）如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（

）A、R1：R2=1：3B、R1：R2=3：1C、将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3D、将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3参考答案：A3.如图11所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当条形磁铁自由下落时，将会出现的情况是[]A．两金属环将相互靠拢

B．两金属环将相互排斥C．磁铁的加速度会大于g

D．磁铁的加速度会小于g参考答案：BD4.一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面．不计粒子重力，下列说法中正确的是()A.该粒子一定带正电B.四个等势面中a等势面的电势一定最低C.该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小D.该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小参考答案：DA、电场线和等势线垂直，所以电场沿竖直方向，从带电粒子的轨迹AB可知，电场力竖直向上，由于不知电势的高低，因而无法确定电场线的方向，故粒子的电性无法确定，故A错误，B错误；C、根据电场力与速度的夹角，可知电场力做正功，粒子的动能增大，而电势能则减小，故C错误，D正确。故选：D。5.（多选）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其v﹣t图象如图所示．已知汽车的质量为m=2×103Kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2，则以下说法正确的是（）A．汽车在前5s内的牵引力为6×103NB．0～t0时间内汽车牵引力做功为mvm2C．汽车的额定功率为50kwD．汽车的最大速度为30m/s参考答案：AD【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．【分析】从v﹣t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力．5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由P=Fvm，能求出最大速度．【解答】解：汽车受到的阻力f=0.1×2×103×10=2×103N；A、前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F﹣f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N

故A正确；B、根据动能定理知，牵引力与阻力做功的代数和等于动能的增加量，故B错误．C、t=5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw；故C错误；D、当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm==m/s=30m/s．故D正确．故选：AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的实验装置中，极板A接地，已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接，静电计的外壳也接地，当插入电介质板时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：增大，减小7.质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后又下滑，又经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量大小为

参考答案：mg(t1+t2)

8.质子、中子和氘核的质量分别为ｍ１、ｍ２、ｍ３，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线，已知普朗克恒量为ｈ，真空中光速为ｃ，则γ射线的频率υ＝______

．参考答案：9.（2分）通常实验室用的铜导线长大约为0.4m,横截面积为0.4mm2,电阻率为1.7×10–8Ω·m,通以1A的电流,这根导线两端的电压为

V。参考答案：10.某电路如图所示，已知电池组的总内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，理想电压表的示数U=3.0V，则电池组的电动势E=

▲

V，电路中的电流强度=

▲

A参考答案：

3.6

0.611.用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆档×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆档×100e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔．

．根据如图指针位置，此被测电阻的阻值约为

Ω．参考答案：c、a、b、e；3×104．【考点】用多用电表测电阻．【分析】使用欧姆表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻，欧姆表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．【解答】解：测阻值约为几十kΩ的电阻Rx，应选择×k挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：c、a、b、e；由图象可知，被测电阻阻值为30×1000=3×104Ω；故答案为：c、a、b、e；3×104．12.日光灯的电子镇流器是利用

工作的；而电磁炉和金属探测器是利用_

工作的．参考答案：13.如图，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值不能估计时，可采用试接法．让伏特表一端接在电路的a点上，另一端先后接在b点和c点，注意观察两个电表的示数．若安培表的示数有显著变化，伏特表应接在a、

▲

两点，并且测量结果相比真值

▲

（填“偏大”或“偏小”）．参考答案：C

偏大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．15.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有条河流，流量（单位时间内流过的液体体积）Q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻为R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（g取10m/s2）参考答案：解：设ρ为水的密度，ρ=1.0×103kg/m3．电源端：P输出=Qρgh×50%=5×104W用户得到的功率为P户=（1﹣0.06）×5×104w=4.7×104W线路损耗△P损=I送2R=0.06×5×104w=3×103W所以输电线输送电流为I送=10A输电线损失电压△U=I送R=10×30V=300V送电电压U送==5000V，发电机输出电压为U0=240V，所以升压变压比：n1：n2=U0：U送=6：125降压变压器输入端电压为5000﹣300=4700V，所以降压变压器匝数比：n3：n4=4700：220=235：11如用理想变压器送电，灯盏数N===470盏答：升压变压比6：125，降压变压器匝数比235：11，能使470盏“220v，100w”的电灯正常发光．【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【分析】根据发电机的效率求出发电机的输出功率，再根据输电线上损失的功率P损=I2R求出输电线上的电流，由P=UI得出升压变压器的电压，根据电压之比等于线圈的匝数比得出升压变压器的原副线圈匝数比．17.如图所示，水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道，它们间的距离L=0.20m，在两轨道的左端之间接有一个R=0.10Ω的电阻．在虚线OO′（OO′垂直于轨道）右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T．一根质量m=0.10kg的直金属杆ab垂直于轨道放在两根轨道上．某时刻杆ab以v0=2.0m/s且平行于轨道的初速度进入磁场，同时在杆上施加一个水平拉力，使其以a=2.0m/s2的加速度做匀减速直线运动．杆ab始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触．杆ab和轨道的电阻均可忽略．（1）请你通过计算判断，在金属杆ab向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向；（2）在金属杆ab向右运动的过程中，求杆中的感应电流为最大值的时，水平拉力的大小；（3）从金属杆ab进入磁场至速度减为零的过程中，电阻R上发出的热量Q=0.13J，求此过程中水平拉力做的功．参考答案：解：（1）金属杆刚进入磁场时，杆中的感应电流为：I0==A=2A，此时，杆ab所受的安培力为：F安=BI0L=0.5×2×0.2N=0.2N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得：杆ab所受的合力为：F合=ma=0.1×2N=0.2N，方向水平向左，在金属杆ab向右做匀减速直线运动的过程中，安培力F安不断减小，因此，杆上所施加的水平拉力的方向始终水平向左．（2）当速度减为：v==m/s=0.5m/s时，电流为：I=×2A=0.5A此时杆ab所受的安培力为：F安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N，方向水平向左，根据牛顿第二定律得：F安+F=ma水平拉力的大小为：F=ma﹣F安=0.2﹣0.05=0.15（N）（3）由动能定理得：W安+WF=0﹣其中克服安培力做功的数值等于电阻R上发出的热量Q，即﹣W安=Q所以有：WF=Q﹣=0.13J﹣J=﹣7×10﹣2J答：（1）在金属杆ab向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向始终向左．（2）杆中的感应电流为最大值的时，水平拉