河北省承德市第四中学高二物理下学期期末试题含解析

河北省承德市第四中学高二物理下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.如图，由某种粗细均匀总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（

）A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大参考答案：CD试题分析：导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，故A错误．PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小．故B错误；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大．故C正确．线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误．故选：C。考点：电磁感应；电功率2.一质点做简谐运动的振动图像如图所示，在0.8s到1.2s这段时间内，下列说法正确的是

A．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐减小B．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐减小

C．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐增大D．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐增大参考答案：B3.（单选）如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（）A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减少D．电源的总功率变大参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电容器．版权所有专题：恒定电流专题．分析：闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，分析变阻器接入电路的电阻如何变化，确定外电路总电阻的变化，根据闭合电路欧姆定律分析电路中总电流的变化，判断电流表示数和灯泡亮度的变化．由欧姆定律分析电压表示数的变化．根据变阻器电压的变化，判断电容器的电量变化．电源的总功率为P=EI，与电流成正比．解答：解：A、B闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流I减小，则小灯泡L变暗，电流表A的示数变小．电压表的示数U=E﹣I（RL+r），I减小，其他量不变，则U增大，即电压表V的示数变大．故A正确，B错误．C、电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U增大，由Q=CU，知电容器C上的电荷量增大．故C错误．D、电源的总功率P=EI，I减小，则电源的总功率变小．故D错误．故选：A点评：本题是电路动态变化分析问题，电容器所在电路相当于开关断开，根据欧姆定律进行分析．4.（单选）把一个带正电的小球A，放入带绝缘支架不带电的空心球壳B内，但不与B的内壁接触，，达到静电平衡后，下列说法正确的是（

）A．球壳B内空腔处的场强为零

B．球壳外部空间的场强为零C．球壳B的内表面上无感应电荷

D．若将球壳B接地则B带负电参考答案：D5.如下图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是A．质点b比质点a先回到平衡位置B．从图示时刻开始，质点b的速度将增大C．从图示时刻开始，质点b的加速度将增大D．从图示时刻开始，经过0.02s，质点a向右迁移为4m参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（9分）“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为

。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度

。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变

（填“快”或“慢”）了。参考答案：2.5S、远小于C、慢7.如图所示，一个物体在水平面上静止时，受到的重力大小为G1，受到地面的支持力大小为F1；当该物体在斜面上静止时，受到的重力大小为G2，受到斜面的支持力大小为F2。则有G1----______________G2(填“等于”或“不等于”)；F1____F2(填“等于”或“不等于”)参考答案：等于

不等于物体的质量没有发生变化，所以物体在两种情况下受到的重力是相等的，故一个物体在水平面上静止时，在竖直方向上受到的重力和地面的支持力是一对平衡力，所以大小相等，故当物体在斜面上时，沿垂直斜面方向上，物体受到垂直斜面向下的重力的分力，和垂直斜面向上的支持力，所以，考点：考查了共点力平衡和力的分解点评：基础题，关键是根据力的分解判断8.（4分)处于静电平衡状态的导体，内部的场强为

，整个导体是一个

，导体的表面是一个

，导体表面处的场强与导体表面

。参考答案：

零、等势体、等势面、垂直9.把一根粗细均匀、电阻为20Ω的电阻丝对折后，它的电阻变为________Ω。参考答案：10.质量为2kg的重物从30m高处由静止开始下落，下落过程中重物受到的空气阻力忽略不计。则重物下落2s时具有的动能为_____；重物下落高度为_____m时，动能是其重力势能的一半。(g取10m／s2)参考答案：400J

1011.用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。(Sin37o=0.6,cos37o=0.8)则分析小球的带电性质为_________电、小球的带电量为_______细线的拉力为______________.参考答案：12.（3分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。如图所示是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）。

参考答案：方向由a→b13.某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.0×10-2s。电风扇的转速为______r/s(结果保留2位有效数字)；若△l为10cm，则叶片边缘的速度为________m/s。参考答案：、7.1(3分)，10(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图所示.①用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路，（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好）②图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出图线，由此图线求得的每节电池电动势=__________V，电源内阻________Ω.（取3位有效数字）Ks5u参考答案：①测量电路如图所示(电流表接在干路中给分)②按照实验值作出的图线如图所示

(要舍掉一个点)1.48V(1.47V~1.49V都给分)，0.355Ω(0.345Ω~0.365Ω都给分)15.在“探究加速度与质量和力关系”实验中，实验装置如图甲所示若实验中采用电火花打点计时器，则所用的电源是______A.直流电源

交流电源

直流电源

交流电源实验中平衡小车所受阻力的做法是：在不挂细绳和钩码的情况下，改变板的倾斜程度，使小车能拖动纸带沿木板做______运动；如图乙是实验中打出的一条纸带，在纸带上每5个点取1个计数点，得到O、A、B、C、D几个计数，用刻度尺量得、、、。由此可知，纸带做______运动选填“匀加速”或“匀减速”，打C点时纸带的速度大小为______，纸带的加速度为______计算结果请保留两位小数。参考答案：

(1).D

(2).匀速直线

(3).匀加速

(4).0.25

(5).0.4【详解】实验中采用的是电火花打点计时器，电源采用的是220V交流电源。只要改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做匀速直线运动时，即说明小车受力平衡，此地摩擦力与重力的分力相互平衡；

根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：，打C点时纸带的速度大小等于BD之间的平均速度，即：。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，把电压最大值为100V的交流电和电压为100V的直流电，分别加在两个完全相同的灯泡上，若后者灯泡正常发光，则前者的灯泡能否正常发光？若不能正常发光，其功率为后者功率的多少倍？参考答案：0.5倍17.如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场加速后，通过S2进入磁场。粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计。

(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；

(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；

(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值。参考答案：18.如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小为v=0.6m/s，P质点的平衡位置坐标为x=0.96m．从图中状态开始计时（此时该波刚好传到距O点0.24m的位置），求：①经过多长时间，P质点第一次到达波峰？②经过多长时间，P质点第二次到达波谷？P质点第二次到达波谷时，P质点通过的路程及该时刻的位移为多少？参考答案：解：由波形图可知，波长λ=0.24m，波上质点振动的振幅为A=5cm，波上质点振动的周期为：T===0.4s①P质点第一次到达波峰所需的时间，就是初始时刻x=0.06m处的质点的振动状态传到P点所需的时间，由图可知：△x1=0.96m﹣0.06m=0.90m则t1===1.5s②为了求P质点第二次到达波谷所需的时间，可选取x=0.18m处的质点的振动状态作为研究对象，该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间，则：△x2=0.96m﹣0.18m=0.78mt2=+T=s+0.4s=1.7s设波最右端传到P处所需时间为t3，有：