重庆九龙坡区田家炳中学高二物理期末试题含解析

重庆九龙坡区田家炳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.在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是A.B.C.D.参考答案：A【详解】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，由于入射光的频率没有变，故遏止电压相同，即图线与横轴的交点相同。由于a光的光强大于b光的光强，所以a的饱和电流大于b的饱和电流。故A故符合要求，故A正确、BCD错误。故选A。2.（多选）a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示．用a、b两束光（）A．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波B．先后照射某单缝实验装置，若a光能发生明显衍射现象，则b光也能发生明显衍射现象C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大参考答案：解：A、由折射率的定义，可知a光的折射率比b光大，光的折射率越大，其频率越大，可知两束光的频率不同，先后照射双缝干涉实验装置，不能产生干涉现象．要确定光是横波应该用光的偏振实验，故A错误．B、a光的频率大，波长短，则b光的波动性比a光强，则先后照射某单缝实验装置，若a光能发生明显衍射现象，则b光也能发生明显衍射现象，故B正确．C、由sinC=知，折射率越大的光，发生全反射时的临界角越小，故b发生全反射时，a一定发生全反射，故C正确．D、由光的反射定律知，反射角等于入射角，则知从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a、b光的反射角相等，故D错误．故选：BC．3.中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化．近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（

）A．提高输送功率

B．应用超导体材料做输电线C．提高输电的电压

D．减小输电导线的横截面积参考答案：C4.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的3倍，那么它们之间的静电力的大小应为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C5.物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是A.5N、7N、8N

B.2N、3N、5NC.1N、5N、10N

D.1N、10N、10N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.在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。若闪电过程中流动的电量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为

s

参考答案：600s7.如图所示两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为_____

参考答案：8.电阻R1，R2的阻值分别为3Ω，6Ω.把它们并联在电路上，总电阻为

.通过各电阻的电流之比I1

：I2＝

.

参考答案：

2Ω

2：1

9.一辆电瓶车，质量为500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍（g=10m/s2），则汽车的机械功率是

W;电动机的内阻是

Ω参考答案：

80

1.6

10.（4分）一束光A和一束光B，分别与法线成370和300的角度射向半圆形玻璃砖的圆心，如图所示，光A与光B的出射光线都由圆心O点沿OC方向射出，则光A和光B在玻璃砖中的折射率之比___________,传播时间之比__________。（sin370=0.6）参考答案：5：65：611.一水平放置、半径为r的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示(只画了部分图)；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丁所示(只画了部分图)。由图可知：(1)圆盘的直径d为________cm；(2)挡光片的宽度l为________mm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为

rad/s(保留3位有效数字)。(4)金属圆盘中心O与边缘的电压为

。(用字母B、d、ω表示)参考答案：(1)_24.815_cm；(2)_9.970

mm；(3)

1.58～1.62rad/s(保留3位有效数字)。(4)(用字母B、d、ω表示)12.某电铃正常工作时的电压是6V，电阻是10，现手边有一电压是15V的电源，要使电铃正常工作应将这个电铃与_________欧的电阻______联后接到这个电源上参考答案：15，串本题考查了电路串联电阻分压的特点，要使电铃两端的电压为6V，需要串联一个电阻分压，该电阻分担的电压为9V，因为电铃和电阻串联，所以通过两者的电流相等，根据欧姆定律可得,所以13.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．15.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短，求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：（1）A压缩弹簧到A与B具有的相同速度；（2）整个系统损失的机械能．（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．参考答案：解：（1）A、B组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒得，mv0=2mv1，则A与B具有的相同速度，（2）设碰撞后瞬间B与C的速度为v2，向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1=2mv2，解得：v2=，根据能量守恒得，系统损失的机械能=．（3）由于v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此时速度为v3，弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=3mv3，由能量守恒定律得：，解得Ep=．答：（1）A压缩弹簧到A与B具有的相同速度为；（2）整个系统损失的机械能为．（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能为．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出速度．（2）应用能量守恒定律可以求出损失的机械能．（3）系统动量守恒，由动量守恒定律求出速度，然后应用能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能．17.如图16所示．电阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,电容C=10μF，电源电动势E=12V，内阻不计，若在工作过程中，电阻R2突然发生断路。求:（1）通过电流计G的电流方向如何(用N-G-b或b-G-N表示)。（2）从电阻断开到电路稳定的过程中，流经电流计的电量。参考答案：（1）N—G—b（2分）

（2）18.如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v以及当P、Q间电压为U0时,电子打在荧光屏上的位置；（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定。

a.试分析在一个周期（即2t0时间）内单位长度亮线上的电子个数是否相同。b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。参考答案：（1）根据动能定理

【1分】

解得：

①

【1分】（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

解得：

【1分】根据牛顿第二定律：

解得：

【1分】设圆弧所对圆心为α，满足：

由此可知：

【1分】电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：

【1分】通过上式解得坐标

【1分】（3）a.设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，PQ间的电压为u垂直电场方向：

②

平行电场方向：

③

此过程中电子的加速度大小

④

①、②、③、④联立得：

【1分】电子出偏转电场时，在x方向的速度

⑤

电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏。则水平方向：

⑥

竖直方向：

⑦1

、⑤、⑥、⑦联立，解得：

电子打在荧光屏上的位置坐标⑧

【2分】对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论：由图2可知，在任意时间内，P、Q间电压变化相等。由⑧式可知，打在荧光屏上的电子形成的亮线长度。所以，在任意时间内，亮线长度相等。由题意可知，在任意时间内，射出的电子个数是相同的。也就是说，在任意时间内，射出的电子都分布在相等的亮线长度范围内。因此，在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同。

【1分】

b.