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山西省长治市蟠龙中学2021年高二物理上学期期末试题含解析一、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.(多选题)下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是()A.有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著D.大量光子的行为往往显示出波动性参考答案:CD解:A、光具有波粒二象性,故A错误;B、电子是组成原子的基本粒子,有确定的静止质量,是一种物质实体,速度可以低于光速;光子代表着一份能量,没有静止质量,速度永远是光速,故B错误;C、光的波长越长,波动性越明显,波长越短,其粒子性越显著,故C正确;D、大量光子运动的规律表现出光的波动性,故D正确;故选:CD2.如图所示电路中,A、B是相同的两小灯泡。L是一个带铁芯的线圈,电阻可不计,调节R,电路稳定时两灯泡都正常发光,则在开关合上和断开时 A.两灯同时点亮、同时熄灭 B.合上S时,B比A先到达正常发光状态C.断开S时,A、B两灯都不会立即熄灭,通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同D.断开S时,A灯会突然闪亮一下后再熄灭参考答案:B3.如图所示,是点电荷电场中的一条电场线,则(
)A、a点场强一定大于b点场强
B、形成这个电场的电荷一定带正电
C、在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动D、正电荷由a点从静止开始运动,其运动方向一定沿ab方向参考答案:CD4.(单选)一质量为24kg的滑块,以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,则在这段时间里水平力做的功为(
)A.0
B.8J
C.16J
D.32J参考答案:A5.(多选题)两个原来不带电的物体甲和乙,相互摩擦后,下列情况中不可能发生的是(
)A.甲带正电荷,乙带等量负电荷
B.甲带负电荷,乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷
D.甲和乙都带等量负电荷参考答案:CD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.一平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电源电压为U的电源上,充电完成后撤去电源,则充电后电容器的带电量为
;充电后两极板间的电场强度为
;若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为
;电量变为
;电压变为
;板间电场强度变为
.参考答案:解:电容器接在电源电压为U的电源上,充电后电容器的电压等于电源的电压U,由C=得,电量Q=CU.板间的电场强度为E=;若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为C,电容器的电量保持不变,仍为Q=CU,电压变为U′==2U.板间场强E==.故答案为:CU,,C,CU,2U,.【考点】电容器的动态分析.【分析】电容器接在电源电压为U电源上,充电后电容器的电压等于电源的电压,根据电容的定义求解电量.充电后撤去电源,电容器的电量不变.根据电容的决定式分析板间距离增大时,电容如何变化.根据场强与板间电压的关系确定板间的场强.7.(填空)一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中,当磁感应强度变化率恒定时,线圈中的感应电动势为E,感应电流为I.若把这根导线均匀拉长,从而使圆半径增大一倍,则此时线圈中的感应电动势为_______,感应电流为_________.参考答案:4E
I8.如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则:安培表A1的读数
安培表A2的读数;安培表A1的偏转角
安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数
伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角
伏特表V2的偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)参考答案:(1)、
大于
;
等于
;
大于;
等于;9.(8分)如图所示,间距为1m的平行导轨,水平固定放置在磁感应强度为1T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面,导轨一端跨接一个阻值为R=0.4W的定值电阻(导轨电阻不计),质量为0.2kg、电阻为0.6W的金属棒NN’可沿导轨滑动,导轨与棒间的动摩擦因数为0.5,用电动机D牵引NN’,从静止开始运动,当NN’向右移动s=3.8m时获得稳定速度,此过程中定值电阻R上产生的焦耳热为0.72J,电动机牵引棒时电压表和电流表示数分别为7V和1A,电动机内阻为1W,则导体棒获得的稳定速度为__________m/s,导体棒从静止到获得稳定速度所需时间为__________s。
参考答案:2m/s,1s10.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则质点的电势能
(填“增大”或“减小”)了
J,a、b两点间的电势差Ua-Ub为
V参考答案:11.如图所示,两根足够长光滑金属导轨互相平行,与水平面成角放置,导轨的间距为d,导轨的一端与阻值为R的电阻相连,其余部分电阻不计。有一个质量为m,电阻为r的金属棒搁在导轨上,棒与导轨垂直,空间中有垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,现将金属棒由静止释放,则金属棒的最大速度=
。参考答案:14.(6分)如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂在一个钩码,记录两个传感器读数④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述①②③④,得到图示表格a。(1)根据表格a,A传感器对应的是表中力
(填“F1”或“F2”)。钩码质量为
kg(保留1位有效数字)。(2)某次操作中,有同学使用相同器材实验,但将传感器调零后再接上支架,其后按①③④步骤重复实验,得到图示表格b,则表格空缺处数据应接近
。
表a
表b
参考答案:(1)F1
0.05
(2)0.637(0.630~0.645之间均可13.如图所示,一质点在a、b间做简谐运动,O是它振动的平衡位置。若从质点经过O点开始计时,经3s,质点第一次到达M点,再经2s,它第二次经过M点。则该质点的振动图象可能是下图中的参考答案:B三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(5分)如图是研究电磁感应现象的实验装置图,结合图片,请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)
;(2)
;(3)
。参考答案:(1)
闭合开关瞬间;(2)断开开关瞬间;(3)
闭合开关,移动滑动变阻器滑片。15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来,就图象回答:(1)从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小,试说明理由.(2)图中分子势能为零的点选在什么位置?在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?参考答案:解:(1)如果分子间距离约为10﹣10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0.当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大.如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大.从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大.所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点.(2)由图可知,分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置.因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,据图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零是正确的.(3)因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点,最低点的分子势能都为零,显然,选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能将大于等于零.答案如上.【考点】分子势能;分子间的相互作用力.【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系,明确分子势能的变化情况,同时明确零势能面的选取是任意的,选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示;而如果以r0时分子势能为零,则分子势能一定均大于零.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,A球从倾角为300的光滑斜面上滚下,同时B球以加速度a在光滑水平面上从斜面底端开始做匀加速直线运动,不计A球从光滑斜面到光滑水平面转弯处的能量损失,若A球追上B球时两球速度恰好相等,g取10m/s2,求:(1)A球在斜面上运动的时间与A球在水平面上运动的时间之比(2)B球的加速度a参考答案:
(1)设A球由静止运动到底端时速度为v,B球在水平面上运动的总时间为t,A球在斜面上运动的时间为t1,A球追上B球时速度相等,有
……3分得,故A球在斜面上运动的时间和在水平面上运动的时间相同,A球在斜面上运动的时间与A球在水平面上运动的时间之比
………………3分(2)A球追上B球时,在水平面上:
代入,得17.如图所示,桌面上放有一个竖直放置的条形磁铁,在条形磁铁的正上方距离一定高度h处有一个单匝圆形线圈(甲图),此时线圈内的磁通量为0.2wb,当线圈下落高度h时(乙图),此时线圈内的磁通量为3.2wb,请分别计算以下两个过程中线圈中产生的感应电动势。(1)单匝圆形线圈从甲位置到乙位置需0.5s。(2)如换用50匝的线圈从甲位置到乙位置需0.1s。参考答案:(1)E=6V
(2)E=3×103V
18.如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求:(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;(3)在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.参考答案:解:(1)dc切割磁感线产生的感应电动势
E=BLv
(2分)回路中的感应电流
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