河北省张家口市石窑子乡中学高二物理下学期期末试卷含解析

河北省张家口市石窑子乡中学高二物理下学期期末试卷含解析一、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）关于场强的三个公式①②③的适用范围，下列说法正确的是三个公式都只能在真空中适用B．公式②能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用C．公式②和③能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场参考答案：BD2.在静电场中(

)（双选题）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区城内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的参考答案：CD3.（单选）电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图1所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是()．A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度参考答案：D4.下列物理量中属于标量的是（

）

A．电流

B．安培力

C．电场强度

D．磁感应强度参考答案：A5.（单选）如图3所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是（）A．AB中电流I逐渐增大

B．AB中电流I先增大后减小C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈

D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.第一个从理论上预言电磁波在真空中的传播速度的人是

，等于

m/s，第一个用试验证实了电磁波存在的科学是

。参考答案：麦克斯韦，3108m/s，赫兹7.电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位，1eV就是在电势差为1V的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则1eV=

J参考答案：8.甲、乙两水平弹簧振子的弹簧劲度系数相同，振动图象如图所示，则可知两弹簧振子所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝________，振子的振动频率之比f甲∶f乙＝________。参考答案：9.如图(甲)所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有的性质。如图(乙)所示,液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为。参考答案：各向异性

引力三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同，表现为各向异性；在分子平衡距离r0时分子引力与斥力大小相等，而斥力受距离影响较大，变化较快．液体表面层分子比较稀疏，分子间距大于分子平衡距离r0，引力和斥力都减小，但斥力减小快，则分子引力大于斥力，分子力表现为引力。10..如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流强度增加到8A时，金属棒能获得2m/s2的加速度．则磁场的磁感应强度为________T,金属棒和导轨的动摩擦因数为_______.参考答案：11.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（结果保留两位有效数字）参考答案：3

1.0×10-7

12.如图所示，将阻值分别为R1=4KΩ和R2=2KΩ的两个电阻串联起来接在电压为8V的恒压电源两端，用一电压表测R1两端电压时，读数为4V，如果将该电压表接到R2两端时，读数应为

V.参考答案：213.如图所示，理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2:1。则二极管的耐压值至少为

V，电阻R上1s内产生的焦耳热为

J，电阻R上电流的有效值为

A。（结果保留三位有效数字）参考答案：156V

605J

7.78A三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生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，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P0=76cmHg，当空气柱温度为T0=273K,长为L0=10cm时，水平管BC内左边水银柱长为2cm,，竖直管AB内水银柱长也为2cm.求（1）空气柱右边水银柱总长是多少？（2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？（3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？参考答案：（1）6cm；（2）392K；（3）840K17.（10分）．如图所示，电阻R1=6Ω，R2=4Ω，电源电动势为20V，闭合电建后，若电路消耗的总功率为40W，电源输出功率为37.6W，求：电源的内阻r和R3的阻值分别为多大。参考答案：解：等效电路如图…………（2分）…………（2分）解得：r=0.6Ω…………（1分）…………（2分）而…………（2分）解得：R3=7Ω…………（1分）18.某小型发电站的发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，如果用电阻为2Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.4%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？参考答案：考点： 远距离输电．版权所有专题： 交流电专题．分析： ①根据P损=I2R求出输电线上的电流，分别计算出损失的电压与电功率，即可求出用户获得的电压和电功率．②根据输电线上的电流和升压变压器的输出功率，求出输出电压，根据原副线圈的电压比等于匝数比求出升压变压器的匝数比．求出输电线上的电压损失，从而得出降压变压器的输入电压，根据降压变压器原副线圈电压比等于匝数比求出降压变压器的匝数比解答： 解：（1）用500V电压输送时，电流：I===100A，

损失的电压：U损=IR=100×2=200V

P损=I2R=1002×2=20KW所以用户获得的电压U′=500V﹣300V=200V电功率为P′=50KW﹣20KW=30KW．（2）用高压输送时，示意图如下图所示．要求P损=0.4%P，即P损=50×103×0.4%W=200W．输电电流I2===10A．故输电线上的电流为10A．根据变压器的电流比与匝数比的关系可知：==发电站升压后输电电压U===