辽宁省朝阳市台子乡台子初级中学高二物理期末试题含解析

辽宁省朝阳市台子乡台子初级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.（单选）如图所示，一通电长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线左侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左．设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图象可能是（）参考答案：B2.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.4s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.05s时刻，振子的运动情况是（

）A、正在向左做减速运动

B、正在向右做加速运动C、加速度正在减小

D、动能正在减小参考答案：D3.某学生在研究串联电路电压特点时，接成如上右图所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）

（

）A．AB段断路

B．BC段断路

C．AB段短路

D．BC段短路参考答案：AD4.如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是A．t=0.8s时，振子的速度方向向左B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同

D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小参考答案：A5.一辆汽车做匀加速直线运动，速度从10km/h加速到20km/h，再从20km/h加速到30km/h，则这二个过程A.汽车所做的功相同

B.汽车通过的位移相同C.汽车所用的时间相同

D.汽车增加的动能相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω。通电后，流经R2-和R3的电流之比

，流经R1-和R3的电流之比

，R1两端的电压和R3两端的电压之比

。参考答案：2∶1

3∶1

2∶3由并联电路的特点可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以=；流经R1-和R3的电流之比；由可知，。7.当A、B两端接入150V的电压时，C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时，A、B两端电压为100V,求R1：R2：R3=--_________参考答案：4：4：1；当A、B两端接入150V的电压时，2R1和R2串联，R2电压50V，根据串联电压与电阻成正比当C、D两端接入150V电压时，2R3和R2串联，R2电压100V，根据串联电压与电阻成正比8.在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为______

_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为__________N/C。参考答案：

9×10－5

，

3.6×104

9.（填空）有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1Ω，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为__________，流过的电荷量为__________.参考答案：0.1A

0.01C10.一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L=60cm，厚度d=30cm，为了扩大向外的观察视野，将折射率n=的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图）。（1）嵌入玻璃砖后在中央O点观察，视野的最大张角α=__________（2）如果要使视野的最大张角α接近180°，则要求嵌入折射率至少为______的玻璃砖。参考答案：120°；211.某同学测量一只未知阻值的电阻。他用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该换用____________挡，并重新调零后再测量。参考答案：1000欧姆

X10012.在研究产生感应电流条件的实验中，如下图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中______感应电流(填“有”或“无”)。继续做如下图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中______感应电流(填“有”或“无”)。因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。参考答案：13.1916年，美国著名实验物理学家密立根，完全肯定了爱因斯坦光电效应方程，并且测出了当时最精确的普朗克常量h的值，从而赢得1923年度诺贝尔物理学奖．其原理如图甲所示，若测量某金属的遏止电压Ue与入射光频率v的关系图象如图乙所示，图中频率v1、v2，遏止电压Ue1、Ue2及电子的电荷量e均为已知，则：（1）普朗克常量h=

；（2）该金属的截止频率v0=

．参考答案：（1），（2）．【考点】光电效应．【分析】根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量．遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率．【解答】解：（1）根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv﹣W0动能定理：eUc=Ek得：，结合图象知：k=，解得普朗克常量h=．（2）当遏止电压为零时，入射光的频率等于金属的截止频率，即横轴截距等于截止频率，k==，解得v0=．故答案为：（1），（2）．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.（6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮湿（4）0．15A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，矩形区域所处的空间存在匀强电场，、、、、是该电场中的五个等势面，其中面为零等势面，相邻等势面之间的距离相等，的长度为的2倍，现有一个带电粒子以初动能从A点沿方向射入，在仅受电场力的作用下，粒子恰好能从点离开矩形区域，求：（1）该粒子从点离开时的动能；（2）如果该粒子从A点射入时的初动能为，请你确定粒子离开矩形区域时的位置和能量。参考答案：解析：（1）设粒子的初速度为，末速度为V，V的反向延长线交于O点，则O点为的中点，所以，由几何关系可得：末速度V与初速度的方向夹45°角，所以，得粒子的末动能。（4分）（2）当粒子的初动能为时，其初速度为，设，，粒子在电场中的加速度为，有，同理，当粒子的初速度为时，射出电场时竖直方向的位移，所以

即粒子从点射出。（2分）设粒子在相邻等势面上的电势能之差的大小为，当粒子从点射出时，动能的增量为，所以，当粒子在上的动能大小为，因面上的电势能为0，所以粒子的总能量为，设粒子在A点的电势能为，粒子在电场中只受电场力作用，动能和电势能的总量不变，有：，由此得。（2分）当粒子的初动能为时，粒子在A点的总能量为，同理，粒子A到的过程总能量不变，所以，粒子离开电场时的能量为。（4分）17.（10分）如图为远距离输电示意图，已知发电机的输出功率为100kw，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻R线=10Ω，求用户得到的电压U4及用户得到的功率P用。参考答案：由题意知：发电机的输出功率P=100kw，输出电压U1=250V，升压后的电压为U2：

U1/U2=1：20得：U2=5000V(1分)而输电线上的电流I2=P/U2=100000/5000A=20A(1分)输电线上损失的电压U=I2×R线=20×10V=200V(1分)降压前的电压U3=U2—U=4800V(1分)用户得到的电压U4

U4/U3=1：20

得：U4=240V(1分)用户得到的功率P用P用=P－P线=100kw－I22R线=96kw(1分)18.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2