陕西省西安市西电高级中学教学南区西电第三中学高二物理期末试题含解析.docx

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陕西省西安市西电高级中学教学南区西电第三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.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R5的滑动触点向图中a端移动时（）A.I变大，U变大B.I变大，U变小C.I变小，U变大D.I变小，U变小参考答案：B 2.(单选)通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家得出的（）A焦耳B、欧姆C、安培D、法拉第参考答案：A 3.（多选题）交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）A．电流将改变方向B．磁场方向和线圈平面平行C．线圈中产生的感应电动势最大D．穿过线圈的磁通量最大参考答案：BC【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】中性面位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，电流将改变方向；而在垂直于中性面位置，磁通量为零，电动势最大，电流方向不变．【解答】解：A、线圈平面每经过和中性面垂直的位置时，电动势和电流达最大值，方向不变；故A错误C正确；B、线圈平面与中性面垂直时，磁场方向与线圈平面平行；故B正确；D、此时线圈中的磁通量为零；故D错误；故选：BC．4.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，有A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的小数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大参考答案：A 5.（单选）相对太空站静止的太空飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力使其获得加速度．已知飞行器的质量为M，发射的是二价氧离子，每个氧离子的质量为m，元电荷的电荷量为e，氧离子由静止经电压U加速形成氧离子流对外发射．如果每秒内飞行器发射N个氧离子，则太空飞行器获得的加速度为()参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.真空中有一个点电荷a，电量为Q=10-4C，点P与a距离为2m，静电力常量为9.0×109N·m2/C2，则P点的电场强_______N／C。参考答案：7.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器(不计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为____；输电电流为______A。参考答案：8.一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心轻轻碰落了一块石头，经历8s后他听到石头落到地面，请你计算出这个山峰的高度为m及石头在最后1s下落的高度为m.（不计声音传播的时间.g=10m/s2）参考答案：9.如下图所示，A、B、C是多用电表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。（1）若用A档测量，指针偏转如D，则测量值为________；（2）若用B档测量，指针偏转如D，则测量值为________；（3）若用C档测量，指针偏转如D，则测量值为________。参考答案：10.（4分）一细绳拴一质量m＝100 g的小球，在竖直平面内做半径R=40 cm的圆周运动，取g＝10 m／s2，则(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度为；(2)小球以v=3．0 m／s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力为。参考答案：（1）2m/s；（2）3.25 N 11.如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是____________w电源的总功率是--------------______________w参考答案：4 w 6 w 12.将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________N.参考答案：N 13.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比（2）频率f与拉力F的平方根成正比（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2014年暑假期间，周口中英文学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25Ω)的实验方案，可提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝3 mA B．电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～0.6 A C．螺旋测微器D．电阻箱R0(0～9999Ω，0.5 A)E．滑动变阻器R(5Ω，1 A)F．干电池组(3 V,0.05Ω)G．一个开关和导线若干他进行了以下操作：(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，则该次测量测得直径d＝________mm；甲(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3 V，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω；(3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；乙(4)实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ＝________.参考答案：15.在“验证力的平行四边形定则”时小明仔细分析实验数据，怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验了结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则：（1）实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时橡皮筋的拉力Ta、Tb的大小关系为____。（2）根据实验，可以得出的实验结果有哪些____(填写选项前的字母)。A．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长B．橡皮筋长度与受到的拉力成正比C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（3）根据小明的上述实验探究，请对“验证力的平行四边形定则”实验提出一条注意事项_____。参考答案：(1).Ta=Tb(2).AD(3).尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；或者拉伸不宜过长【详解】第一空．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Ta、Tb的方向相同，由于缓慢地移动N，根据平衡条件橡皮筋的拉力T=，为橡皮筋与竖直方向的夹角，m为所挂重物的质量，所以Ta、Tb的大小关系为Ta=Tb．第二空．AB．由上分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：T=，Ta=Tb，显然图中Ob＞Oa，即两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，故A正确；B错误．C．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，因此两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小；故C错误；D．由图知，橡皮筋两次受到的拉力相同(橡皮筋与竖直方向的夹角相同)时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差就越大；故D正确。第三空．要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，拉伸不宜过长。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一间长L1＝8 m，宽L2＝7 m，高h＝4 m的教室。假设室内的空气处于标准状况，已知阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol-1。求：⑴教室内有多少个空气分子；⑵相邻两个空气分子之间的平均距离(结果保留一位有效数字)。参考答案：见解析⑴教室的体积V＝L1L2h＝224 m3（1分）教室里的空气分子物质的量（1分）教室里的空气分子数（2分）⑵每个分子占有的空间为（2分）则空气分子的间距（2分）代入数据得（1分）17.如图所示，质量为m=245g的物块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4．质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），g取l0m/s2．子弹射入后，求：（1）子弹进入物块后一起向右滑行的最大速度v1。（2）木板向右滑行的最大速度v2。（3）物块在木板上滑行的时间t。参考答案：（1）（2）（3）（1）子弹射入物块的过程，以子弹和物块组成的系统为研究对象，取向右为正方向，由动量守恒定律得：m0v0=（m0+m）v1解得v1=6m/s．（2）当子弹、物块、木板三者同速时，木板的速度最大，由动量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2解得：v2=2m/s（3）对木块在木板上滑动时，由动量定理：解得：t=1s点睛：此题考查动量定理及动量守恒定律的应用；关键是搞清研究过程或研究系统，根据动量守恒定律列出方程；第3问也可用牛顿第二定律结合运动公式求解.18.如图所示，光滑平行的水平金属导轨相距，在点和点间接一个阻值为的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直于导轨平面竖直向下、宽为的匀强磁场，磁感强度为。一质量为，电阻为的导体棒，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距。现用一大小为、水平向右的恒力拉棒，使它由静止开始运动，棒在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：（1）棒在离开磁场右边界时的速度；（2）棒通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；（3）试分析讨论棒在磁场中可能的运动情况。参考答案：解：（1）（4分）棒离开磁场右边界前做匀速运动，速度为………………………………………………………………………1分………………………………………………………………………1分对棒……………………………………………………………1分解得……………………………………………………………1分（2）（3分）由能量守恒可得…………………2分得………………………………………1分（3）（6分）设棒刚进入磁场时速度为，由…………………………………………………………………2分可得：……………………………………………………………1分棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中的运动可分三种情况讨论：………3分①若（或），则棒做匀速直线运动；②若（或），则棒先加速后匀速；③若（或），则棒先减速后匀速。