河南省南阳市唐河县第四高级中学高二物理上学期期末试卷含解析

河南省南阳市唐河县第四高级中学高二物理上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.(单选)关于电势差的下列说法中，正确的是（

）A．电势差与电势一样，是相对量，与零势点的选取有关B．电势差是一个标量，没有正值和负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以参考答案：C2.如图（一）所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属导轨接触良好。在两根导轨的端点M、P之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始在导轨上向右滑动，运动中杆ab始终垂直于导轨．图（二）为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是参考答案：B3.（单选）一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如下图所示，则a质点的振动图像为图中的(

)参考答案：D4.关于雷电现象和避雷针，下列说法不正确的是A．天电与地上的电的本质不同

B．闪电是激烈的放电现象C．避雷针可以将云层中的电荷中和D．避雷针避雷的原理是利用尖端放电参考答案：A5.（单选）电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道．其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）A．B．C．D．参考答案：解：最终稳定时有：qvB=q．则v=根据电阻定律R′=ρ，则总电阻R总=R′+R所以U=IR总=解得v=所以流量Q=．故A正确，B、C、D错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为两个电阻的U－I图象，两电阻阻值之比R1∶R2为_____________。参考答案：4：17.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：8.如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，活塞连接一轻质秤钩。已知玻璃管横截面积为，现将不同质量的钩码挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离，在实验过程中气体的温度保持不变，四次实验的数据记录在下面的表格上：（1）通过计算可得实验时大气压强。（2）在玻璃管测力计上处应标上所测作用力，空气柱长度随加在秤钩上作用力变化而（填：均匀，不均匀）变化。（3）通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力，存在一些不足之处，请列举两点：a、b、参考答案：（1）

（2）、不均匀

（3）大气压强改变、环境温度改变9.(2分)用摩擦和感应的方法都可以使物体带电。无论那种方法都不能

电荷，也不能消灭电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生转移，在此过程中，电荷的总量

，这就是电荷守恒定律。参考答案：创造、不变10.一根长0.2m的直导线，垂直于匀强磁场的磁场方向放置，通以3A的电流时受到的安培力是6×10-2N，磁感应强度B=

；当导线的长度减为原来的一半时，磁感应强度B=

。参考答案：0.1T

011.如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动．某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止．则在B静止前，A和B组成的系统动量

（选填：“守恒”或“不守恒”）．在B静止后，A和B组成的系统动量

（选填：“守恒”或“不守恒”）．参考答案：守恒；不守恒．【考点】动量守恒定律．【分析】动量守恒定律适用的条件：系统的合外力为零．或者某个方向上的合外力为零，则那个方向上动量守恒．两木块原来做匀速直线运动，合力为零，某时刻剪断细线，在A停止运动以前，系统的合力仍为零，系统动量守恒；在B静止后，系统合力不为零，A和B组成的系统动量不守恒．【解答】解：剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；剪断细线后，在A停止运动以前，摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒；B静止后，B的合力为0，A木块的拉力大于摩擦力，A和B组成的系统合力不为0，所以系统动量不守恒．故答案为：守恒；不守恒．12.如图所示，a、b为同心圆，虚线圆a为磁场边界，半径为r，在a内有磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场．实线圆b是电阻为R的单匝电阻丝，半径为2r，当磁感应强度均匀增大且磁感应强度变化率为k时，在电阻丝中产生的感应电流的大小为，方向为逆时针（填顺时针或逆时针）．参考答案：解：根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势为：E==S=kS；再由欧姆定律得：感应电流的大小是：I==，当磁场增加时，根据楞次定律，产生感应电流逆时针．故答案为：，逆时针．13.如图所示是匀强电场，这组平行线是电场线，若负电荷从A点移到B点，电场力做正功，那么电场线的方向应是

。该负电荷由A移到B的过程中，电荷电势能

，动能将

（填减小、增大或不变）．

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.风洞实验室可产生一定区域内风力不变的风，且风力满足F=kv（k为比例系数，v为风速），如图所示，现有稳定风力自下往上吹，在风的区域内有一条长L=1m的轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m=100g的小球（小球半径远小于绳长），若给小球一定的初速度，小球能在竖直平面内做圆周运动，A为最高点，B为最低点。忽略一切阻力，且风力大小在小球运动区域内处处相等，那么：（1）若风速v=2m/s，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，求比例系数k。（2）设风力的比例系数k不变，若风速v=4m/s，要在竖直平面内做完整的圆周运动，在最低点的最小速度是多少？参考答案：

（1）若风速，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力，必须指向圆心，所以风力与重力相等，则有：，解得：；（2）若，，所以小球肯定能过最高点，在最低点，当绳子拉力为零时，小球速度最小，则：代入数据解得：。17.如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成．一束频率为5.3×1014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角α＝60°.已知光在真空中的速度c＝3×108m/s，玻璃的折射率n＝1.5，求：(1)这束入射光线的入射角多大？(2)光在棱镜中的波长是多大？(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角．(结果可用三角函数表示)参考答案：(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为θ1、θ2，θ2＝30°根据n＝得sinθ1＝nsinθ2＝1.5×sin30°＝0.75，θ1＝arcsin0.75. （2分）(2)根据n＝得v＝＝m/s＝2×108m/s，（1分）根据v＝λf得λ＝＝m≈3.77×10－7m.（1分）(3)光路如图所示，光线ab在AB面的入射角为45°，设玻璃的临界角为C，则sinC＝＝≈0.67sin45°＞0.67，因此光线ab在AB面会发生全反射（2分）

光线在CD面的入射角θ2′＝θ2＝30°

图（2分）根据n＝，光线在CD面的出射光线与法线的夹角θ1′＝θ1＝arcsin0.75.（2分）18.一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取l0m/s2）（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度．参考答案：（1）,0.4m(2)0.05kg（3）0.283m/s【分析】（1）小球运动到最低点时，绳子的拉力最大，在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，求出单摆的周期再根据单