上海实验中学高二物理期末试题含解析

上海实验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.（多选题）如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（）A．回路中电流大小恒定B．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过参考答案：AB【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，有效切割长度为铜盘的半径L，根据感应电动势公式分析电动势情况，由欧姆定律分析电流情况．根据右手定则分析感应电流方向．变化的磁场产生涡旋电流，根据灯泡两端有无电势差分析灯泡中有无电流．【解答】解：AC、B铜盘转动产生的感应电动势为E=BL2ω，其中B、L、ω不变，E不变，根据欧姆定律得I=知，电流恒定不变，故A正确，C错误．B、根据右手定则判断，回路中电流方向不变，从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘．故B正确．D、垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，铜盘中产生涡旋电场，但a、b间无电势差，灯泡中没有电流流过．故D错误．故选：AB．2.（单选）2013年4月16日18时44分，在伊朗哈什发生7.8级地震，导致很多房屋坍塌，场景惨不忍睹，就此事件，下列说法正确的有A．所有建筑物均做自由振动

B．所有建筑物振幅均相同C．所有建筑物振动周期相同

D．所有建筑物振动能量相同参考答案：C3.关于物体的内能，下列说法中，正确的是：

A．物体的温度不变时，物体的内能一定不会发生变化

B．物体从外界吸收热量后，物体的内能一定增大

C．物体向外界放出热量，物体的内能可能增大

D．理想气体的温度升高时，它的内能可能减少

参考答案：C4.（多选）如图所示，在同一介质的一条直线上两个振源A、B相距6m，振动频率相等，从t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，甲为A点的振动图像，乙为B点的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3s时相遇，则（

）A．两列波在A、B间的传播速度均为10m/sB．两列波的波长都是4mC．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D．t2=0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下参考答案：AD5.如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的A．金属环在下落过程中的机械能不守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量等于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终等于其自身的重力参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，电路中电阻R1：R2：R3＝1：2：3，当电路中有电流通过时，电阻中电流之比I1：I2：I3＝_________，电阻两端电压之比U1：U2：U3＝_________。参考答案：1:1:1

1:2:37.如图所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两个等势面间距离为10cm，此电场的电场强度为3000V/m，若B点的电势为零，A、C的电势分别为____________;__________..参考答案：φA=300V，φC=-300V或φA=-300V，φC=300V由U＝Ed可知，相邻两等势面间的电势差的大小|UAB|=|UBC|=Ed=3000×0.1V=300V,那么：φA=300V,φC=-300V或φA=-300V,φC=300V.8.正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，平均感应电动势为____V。参考答案：0.008.

0.64(每空2分)9.如图所示。粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中，圆环的直径为d。长为d、电阻为r／2的金属棒ab在中点处与环相切，现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动，到达圆环的直径位置时，ab棒两端的电势差大小为

。

参考答案：10.如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6cm，在其连线中点处放一半径为1cm的金属球壳，则球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小为______________.（静电力常量为）参考答案：3.6×105N/C11.如图所示，A、B是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点，已知该两点间电势差为6.0×102V，现有一点电荷电量q=+3.0×10-7c，它在只受电场力作用的情况下由A点运动到B点．在AB段电场力对他做的功为

，它由A运动到B该电荷的电势能增加了

参考答案：-1.8×10-4J；1.8×10-4J电场线是描述电场的一种直观手段，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以B点电势高于A电势，UAB=-600V．

在AB段电场力对电荷做的功为：W＝qUAB＝3.0×10？7×(？600)＝？1.8×10？4J

电场力做负功，电势能增加，电势能的增大等于电场力做功的数值：1.8×10-4J12.有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V。现使它的电荷量减少3×10—4C，于是电容器两板间的电压降为原来的。则电容器的电容为

μF。参考答案：150μF13.如图所示的电场中，有A、B、C三点，则负电荷在

点所受电场力最大，负电荷在

点具有的电势能最大。参考答案：A；C试题分析：等势线分布越密电场线分布也越密，由F=qE可知电荷在A点所受电场力最大，对于负电荷来说电势越低电势能越大，沿着电场线电势降低，由此可知C点电势最低，负电荷在该点电势能最大考点：考查电场线和等势线的分布点评：本题难度较小，掌握电势与电场线的分布特点是求解本题的关键三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，碰撞后两球的速度变为碰撞前的一半，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；

（2）小球A冲进轨道时在N点的速度大小。参考答案：17.如图所示，长为l，阻值r=0.3omega、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上，导轨间距也是l，接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5omega的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V的电压表跨接在R两端．垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下．现以向右的恒定外力F使CD向右运动，当其以速度v=2m/s匀速滑动时，观察到电路中有一个电表正好满偏，另一个未满偏．问：（1）此时满偏的是什么表？为什么？（2）拉动金属棒的外力F多大？（3）此时撤去外力F，金属棒逐渐慢下来并最终停止运动．求从撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量多大？参考答案：解（1）此时满偏的是电压表，因为若电流表满偏，则据U=IR=3×0.5=1.5V，电压表已超量程，所以不合题意．（2）因为CD匀速运动，所以据能量守恒定律可知：外力F的功率与电路中产生的焦耳热功率相等，即：F?v=I2?R总电流I=解得F==N=1.6N．（3）由（2）中可知F=F安=BIL=1.6N．BL=0.8N/A对棒上撒去外力至停下的过程用动量定理：△mv=F安?t即：0.1×2=BL?t=0.8q代入数据解得q=0.25C．答：（1）此时满偏的是电压表，因为若电流表满偏，则据U=IR=3×0.5=1.5V，电压表已超量程，所以不合题意．（2）拉动金属棒的外力F为1.6N．（3）从撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量为0.25C．【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）根据假设法，结合欧姆定律分析判断哪个表满偏．（2）CD匀速运动时，根据能量守恒，抓住外力F的功率与电路中产生的焦耳热功率相等，求出拉动金属棒的外力F．（3）撤去外力F后，结合动量定理求出撤去外力到金属棒停止的过程中通过电阻的电荷量．18.如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域