北京夏各庄中学高二物理上学期期末试题含解析

北京夏各庄中学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.用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻不计的光滑水平导轨上，使导线与导轨保持垂直，匀强磁场方向如图所示。用外力使导线向右做匀速运动，且每次外力消耗的功率均相同，则：

A．铜导线运动速度最大B．铁导线运动速度最大C．三根导线上产生的感应电动势相同D．在相同时间内，它们产生的热量相等参考答案：C2.在下列现象中，能说明分子在不停的做无规则运动的是A．在皮肤上擦点酒精，立即就能闻到酒精的味道B．鱼苗池中的小鱼在不停的游动C．教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬D．落叶在河水中顺流而下参考答案：A3.在方向水平向左，大小E＝100V/m的匀强电场中，有相距d=2cm的a、b两点，现将一带电荷量q=3×10-10C的检验电荷由a点移至b点，该电荷的电势能变化量不可能是（

）

A．0

B．

6×10-8J

C．6×10-10J

D．6×10-11J参考答案：B4.如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A．仅增大U1，d将增大 B．仅增大U1，d将减小C．仅增大U2，d将增大 D．仅增大U2，d将减小参考答案：A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】不加磁场时粒子做匀速直线运动；加入磁场后，带电粒子在磁场中做圆周运动，已知偏向角则由几何关系可确定圆弧所对应的圆心角，则可求得圆的半径，由洛仑兹力充当向心力可求得d表达式，再进行分析．【解答】解：对于加速过程，有qU1=，得v0=带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有：=cosθ而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有：=cosθ所以d=又因为半径公式R=，则有d==．故d随U1变化，d与U2无关，仅增大U1，d将增大．故A正确，BCD错误；故选：A5.电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同参考答案：C【考点】电磁场．【分析】电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，常用红外线做为脉冲信号来遥控电视；利用多普勒效应和光速不变原理判断CD选项．【解答】解：AB、电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故AB错误；C、由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；D、根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流电源上。图10是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每两个连续的计数点间有四个打出的点未标出，相邻两计数点之间的时间间隔T=0.1s，各计数点与0计数点之间的距离依次为S1=3.00cm、S2=7.50cm、S3=13.50cm，则物体通过1计数点的速度表达式为

，v1=___________m/s。参考答案：S2/2T；0.3757.14．如图所示,光源S发出的光经狭缝A沿半径射至折射率的半圆柱形玻璃砖的圆心O处后,有两条光线OB,OC射回空气中,将玻璃砖绕O轴旋转,当入射光线AO与出射光OC的夹角为__________o时,另一出射光OB恰好消失.参考答案：900

8.（4分）如图是某区域的电场线图。A、B是电场中的两个点，由图可知电场强度EA

EB（填“＞”或“＜”）。将一个正点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力FA

FB（填“＞”或“＜”）

参考答案：>，>9.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”．①完成“氦燃烧”的核反应方程：．②是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10﹣16s．一定质量的，经7.8×10﹣16s后所剩占开始时的．参考答案：解：①根据电荷数守恒、质量数守恒，知未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为．②经7.8×10﹣16s，知经历了3个半衰期，所剩占开始时的=．故答案为：或α，或12.5%10.如图所示，在倾角为α的斜面的顶点将小球水平抛出，若抛出时的初速度较大，小球落到斜面上时的速度也较大，因此有人猜想“小球落到斜面上的速度与平抛的初速度成正比”。这个猜想是________（填“正确的”、“不正确的”）。若α＝300，小球抛出时的动能为6J，则小球落到斜面上时的动能为______J。参考答案：正确的；1411.（6分）竖直向上抛出一个0.5Kg小球，小球从抛出点上升到最高点用时2.0s，从最高点落回抛出点用时2.2s，空气平均阻力大小为0.1N，则在整个过程中，空气阻力的冲量大小为________，方向________

。参考答案：0.02N·S，竖直向上12.图示电路由金属热电阻Rt，光敏电阻Rs,定值电阻R和电源组成直流电路。图中电压表为理想电压表，Rt、Rs均由半导体材料制成，现发现电压表示数增大。①在其它条件不变时，金属热电阻Rt的温度_____②在其它条件不变时，照射光敏电阻Rs的强度_____。参考答案：

降低

；

减少

13.如图所示，质量为m的木箱在推力F的作用下在水平面上运动，F与水平方向的夹角为θ，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，则水平面给木箱的支持力大小为

，木箱受到的摩擦力大小为

．参考答案：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．【考点】牛顿第二定律．【分析】对物块进行受力分析，物块受重力、支持力、摩擦力及F；正交分解列方程式即可．【解答】解：对物块进行受力分析，如图有竖直方向合力为0，即FN=mg+Fsinθ；又有f=μFN=μ（mg+Fsinθ）；故答案为：mg+Fsinθ；μ（mg+Fsinθ）．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W起

的作用。②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，

。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E=

，内阻r=

。（结果保留两位有效数字）参考答案：①防止短路，电流过大，烧坏电源

②读取电压表的示数，10V

，46±2Ω.（漏写单位，没分）15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）电子秤是我们日常生活中常见的测量仪器，其原理图如图所示，它利用电压表的读数来指示物体质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动触头与弹簧上端相连接，当盘中不放物体时，电压表的示数为零。设电源电动势为，内电阻为，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器粗细均匀且总电阻为R，总长度为L，弹簧的劲度系数为，不计一切摩擦和其他阻力。

（1）请简要说明电子称的工作原理。（2）试推出电压表的示数U表与所称物体质量m之间的关系式。参考答案：解析：

④解得：

⑤17.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．t=0时刻起，ab棒在方向竖直向上、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，由静止沿导轨向上匀加速运动，同时也由静止释放cd棒．g取10m/s2（1）求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；（2）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1．参考答案：解：（1）经过时间t，金属棒ab的速率为：v=at此时，回路中的感应电流为：I==，对金属棒ab，由牛顿第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在图线上取两点：t1=0，F1=11N；t2=2s，F2=14.6N，代入上式得：a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金属棒ab的速率为：vt=at=2m/s所发生的位移为：s=at2=2m由动能定律得：WF﹣m1gs﹣W安=m1vt2又Q=W安联立以上方程，解得：Q=WF﹣mgs﹣mvt2=（40﹣1×10×2﹣×1×22）J=18J；（3）由题意可知：cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．当cd棒速度达到最大时，有m2g=μFN，又FN=FA=BIL，根据闭合电路的欧姆定律可得电流强度I==，根据运动学公式可得：vm=at1整理得t1=2s．答：（1）磁感应强度B的大小为1.2T；ab棒加速度大小为1m/s2；（2）已知在2s内外力F做功40J，则这一过程中两金属棒产生的总焦耳热为18J；（3）cd棒达到最大速度所对应的时刻为2s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）由E=BLv、I=、F=BIL、v=at，及牛顿第二定律得到F与时间t的关系式，再根据数学知识研究图象（b）斜率和截距的意义，即可求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；（2）由运动学公式求出2s末金属棒ab的速率和位移，根据动能定理求出两金属棒产生的总焦耳热；（3）根据平衡条件结合安培力的计算公式、速度时间关系列方程求解cd棒达到最大速度所对应的时刻t1．18.目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里．假设有一辆超级电容车，质量m=2×103kg，额定功率P=60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s2．（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移．参考答案：解：（1）当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡，即F=ff=kmg=0.1×2×103×10=2000NP=fvm得：vm===30m/s（2）汽车做匀加速运动：F1﹣f=maF1=3000N设汽车刚达到额定功率时的速度v1：P=F1v1v1===20m/s设汽车匀加速运动的时间t：v1=at解得：t==40s（3）从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得：Pt2﹣fs=mvm2代入数据解得：s=m=1050m答：