福建省南平市祖墩中学高二物理期末试卷含解析

福建省南平市祖墩中学高二物理期末试卷含解析一、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)如图（甲）所示是用沙摆演示振动图象的实验装置，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图示的痕迹。图（乙）是两个沙摆在各自板上形成的曲线，若板N1和板N2拉动的速度分别为v1和v2,的关系为2v2=v1，则板N1和板N2上曲线所代表的振动周期T1和T2的关系为（

）A.

T2=T1

B.T2=2T1

C.

T2=4T1

D.T2=参考答案：A2.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是

（

）

A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻

B．由R=U／I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

C．金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大

D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一参考答案：C3.（单选）风速仪的简易装置如图甲所示．在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2>v1，则感应电流的峰值Im和周期T的变化情况是

()．A．Im变大，T变小B．Im变大，T不变C．Im变小，T变小D．Im不变，T变大参考答案：A4.（单选）1997年诺贝尔物理学奖授予朱棣文等三人，以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法上所作出的贡献。目前已应用激光将原子的温度冷却到10－12K的数量级，已经非常接近0K，下列关于“0K”说法中正确的是（ ）A．0K即0℃，随着科学的发展是可以达到的B．0K即0℃，只能无限接近，但不可能达到C．0K即绝对零度，随着科学的发展是可以达到的D．0K即绝对零度，只能无限接近，但不可能达到参考答案：D5.如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出（）A．带电粒子带正电，是从B点射入的B．带电粒子带负电，是从B点射入的C．带电粒子带负电，是从A点射入的D．带电粒子带正电，是从A点射入的参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=可知，半径与速率成正比．由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，则知其轨迹半径减小，由图确定运动方向，由左手定则判断电性．【解答】解：由题，带电粒子的能量逐渐减小，速率减小，由公式r=可知，带电粒子运动的半径逐渐减小，则该带电粒子是从B点射入的．带电粒子在B点受到的洛伦兹力方向向右，由左手定则判断得知，该带电粒子带负电．故B正确．故选B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为欧姆表面原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300A，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=

kΩ。参考答案：红，5.7.如图所示，接通开关时，观察到金属棒动起来这说明________，断开开关后，将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后，再接通开关时你观察到________；这种现象说明________．参考答案：通电导线在磁场中受到力的作用；金属棒摆动的角度更大些；电流越强，导线受到的安培力越大8.某学习小组在学习了光的色散后，做了如下实验：把四个大小完全一样的红色、黄色、绿色、紫色玻璃球置于一个大烧杯的底部，且排列成一排，并向玻璃杯中注入一定深度的水，然后从水面上方垂直俯视各小球，你认为

小球的视觉深度最浅，原因是

。参考答案：9.如图，一正方形框架，边长为L，框架由粗细均匀的裸铜线制成，水平放置，处于一垂直框架面向上的足够大的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。有一同样的裸铜线ab，长为L，阻值为r，从框架的左端开始，以速度V匀速向右，移动到右端，在此移动过程中：a、b两端，电势高的为

端；ab棒两端产生的感应电动势大小为

；框架上面消耗的电功率的变化情况为

.（填：减小；增大；先减小后增大；先增大后减小；一直不变）参考答案：b

端；

BLV

；

先增大后减小10.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

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：有，

有、

磁通量11.下述为一测定小铁块与轨道间的动摩擦因数的实验。提供的器材有：木质轨道（其倾斜部分倾角较大，水平部分足够长）、小铁块、两枚图钉、一根细线、一个量角器．实验步骤如下：1）将小铁块从倾斜轨道上的某点由静止释放，让小铁块下滑到水平轨道上；（2）用图钉把细线钉在小铁块的起、终点处并拉直；（3）用量角器测量________。（先用文字说明再用字母表示）

那么测得小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为μ＝。参考答案：12.如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中、、为三个同时由同一点出发的小球。为球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：______________。参考答案：平抛运动的水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动13.（4分）放射性元素的原子核在发生α衰变或b衰变生成新原子核时，会同时伴随着___________射线。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经t＝T1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA:mB＝_________。参考答案：γ，2T2：2T1

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（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，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电源的电动势为E=15V，内阻为r=2Ω，外电路定值电阻R2=R3=6Ω，可变电阻R1任意可调。闭合开关调节R1，求：(1)当将R1调到2.5Ω时电源的输出功率；(2)R2上功率的最大值。

参考答案：（1）R1，R2的并联电阻=3Ω，

P=I2（R1+R并）=22W（2）R1最小时，R2上电流最大功率最大，此时

I2=A

P2==17.如图所示，金属圆环的半径为R，电阻的值为2R.金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转，另一端a搁在环上，电阻值为R.另一金属杆ob一端固定在O点，另一端B固定在环上，电阻值也是R.加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场，并使oa杆以角速度ω匀速旋转.如果所有触点接触良好，ob不影响oa的转动，求流过oa的电流的范围.参考答案：解析：Oa旋转时产生感生电动势，大小为：，E=1/2×Bωr2

当Oa到最高点时，等效电路如图甲所示：Imin=E/2.5R=Bωr2/5R

当Oa与Ob重合时，环的电阻为0，等效电路如图乙示：

Imax=E/2R=Bωr2/4R

∴Bωr2/5R＜I＜Bωr2/4R18.风力发电作为新型环保新能源,得到了快速发展。如图所示,风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压为250V,用户需要的电压为220V,输电线电阻为10Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%。(1)画出此输电线路的示意图

(2)试求:在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。

(3)用户得到的电功率是多少?