辽宁省铁岭市头道中学高二物理期末试卷含解析.docx

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辽宁省铁岭市头道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.如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，静止时细线长L．现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角θ=60°，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是（）A．B．C．D．参考答案：C【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】小球下摆过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出小球摆到最低点时的速度，两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰后的速度，然后两球摆动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出球上升的最大高度．【解答】解：小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL（1﹣cos60°）=mv2，v==，两球碰撞过程动量守恒，以小球与泥球组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=（m+m）v′，解得碰后两球的速度：v′==，碰后两球上摆过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：?2m?v′2=2m?gh，解得：h=；故选：C．2.（多选题）分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地．三小球分别落在图中A、B、C三点，则正确的是A．A带正电、B不带电、C带负电B．三小球在电场中加速度大小关系是：aA＜aB＜aC C．三小球在电场中运动时间相等D．三小球到达下板时的动能关系是EkC＞EkB＞EkA参考答案：ABD能关系是，故D正确。考点：带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理的应用【名师点睛】类平抛运动和平抛运动研究的方法相似，都可运用运动的合成与分解方法研究，只是两种运动加速度不同．本题要根据轨迹直接看出两个方向位移的关系，这是分析其他量关系的基础。3.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则A．磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B．磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C．电子的速度、加速度始终不变D．电子的动能始终不变参考答案：BD 4.三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则()A．Ea>Eb，B．Ea<Eb C．φa<φb D．φa>φb参考答案：AC 5.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的正下方5 m处有一观察点A.当杆自由下落时，杆全部通过A点需要______s.（g取10 m/s2）参考答案：1 7.如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度为B，方向沿x轴的正方向，则通过面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小关系是。（用“>”、“<”或“=”表示）参考答案：=>8..如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，它们的连线构成一个直角三角形，AB＝0.1m，AC＝0.05m，把一电荷量q＝－1×10-8C的点电荷从B点移到C点，电场力做功为5×10-7J，把点电荷从B点移到A点，电场力做功仍为5×10-7J，由此可知电场强度的方向为，电场强度的大小为，B、C两点带电电势差UBC是。参考答案：A指向B，500V/m，-50V解析：由题意可知：电荷从B移到A、C两点，电场力做功相等，表明电荷在A、C两点的电势能相等，故A、C两点具有相同的电势，A、C两点在同一等势面上，由于电场线垂直于等势面，所以场强方向与AC连线垂直；又由于负电荷从B移到A或C时电场力做正功，表明负电荷受到的电场力方向由B指向等势面AC，故场强方向应当由等势面AC指向B，即由A指向B。B、C两点的电势差UBC＝A、C两点在等势面上，UBA＝UBC＝-50V，由图示可知AB垂直于AC，故场强：9.面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_________Wb，当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为__________Wb.参考答案：0.2,0 10.如图所示A、B质量分别为MA和MB，AB之间用细线系着，当弹簧处于原长时，由静止同时释放AB，之后AB一起做简谐运动，在最低点时，细线对B拉力为参考答案：2MBg 11.如图所示，水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交并且沿导轨滑动，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。闭合开关S，若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向__沿导轨滑动(填“左”、“右”)；如电容器的带电荷量为q，则ab滑动的速度v＝。参考答案：12.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于，它们的最大加速度不能大于参考答案：13.（填空）（2014秋?赫章县校级月考）真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10﹣3C，q2=﹣2×10﹣2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电荷量为﹣2×10﹣2C，放在两个小球的连线上且在q1的外侧距q115cm处位置才能使三个点电荷都处于静止状态．参考答案：﹣2×10﹣2；两个小球的连线上且在q1的外侧距q115cm处库仑定律解：根据上述规律可知，引入的第三个小球必须带负电，放在前两个小球的连线上且在q1的外侧，设第三个小球带电量为q，放在距离q1为x处，由平衡条件和库仑定律有：k=k；解得r=15cm以q1为研究对象，由平衡条件得：k=k解得：q=﹣2×10﹣2C即第三个小球带负电，电荷量为﹣2×10﹣2C．故答案为：﹣2×10﹣2；两个小球的连线上且在q1的外侧距q115cm处三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)某同学测一金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图甲所示，该金属丝的直径为mm.（2）某次电学实验中,电流表、电压表的某组示数如图乙所示，电流表、电压表选用的量程分别为0.6A和3V，则图示中I=A，U=V。参考答案：(1)2.894-2.898；（2）0.48；2.20 15.用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx（大约100Ω）B．直流毫安表A1（量程0~10mA，内阻约为100Ω）C．直流毫安表A2（量程0~40mA，内阻约为40Ω）D．直流电压表V1（量程0~3V，内阻约为5kΩ）E．直流电压表V2（量程0~15V，内阻约为15kΩ）F．直流电源（输出电压4V，内阻计）G．滑动变阻器R（阻值范围0~50Ω，允许最大电流1A）H．开关一个、导线若干（1）．根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选，直流电压表应选。（填序号A、B、C、D）（2）．在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大。参考答案：C，D（分压、外接）解：（1）由题意可知，电源为必选的，其电压为4V，故考虑准确性，电压表只能选择3V量程；则电路中的电流300mA故电流表只能选择C，电压表只能选择D；（2）由于滑动变阻器电阻最大只有15Ω，而待测电阻100Ω，故滑动变阻器起不到必要的控制作用，故滑动变阻器只能采用分压接法；同时，故电流表应选用外接法；故答案如图所示；根据原理图可以连接实物图，注意导线不能交叉；导线要接在接线柱上，连接时选连接滑动变阻器与电源；然后再并联测量电路；如图所示；故答案为：（1）C，D；（2）（3）如图所示；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1=10cm，ab长为L2=5cm。线圈绕垂直于磁场的轴在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=5.0Ω。试求：（若有小数计算，均取一位小数计算）（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；（2）电路中电压表的示数；（3）线圈每转动一周，外力所做的功。参考答案：17.如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板上，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：（1）从B板逸出电子的最大初动能。（2）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能；（3）光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．参考答案：（2）由动能定理得Ek＝Ek0+eU……….（3）联立得Ek＝eU+h－w…………（4）（3）时间最长的光电子，是初速为0，或速度方向沿B板方向飞出的电子由运动规律得d＝at2…….（5）a＝……..（6）得t＝d……（7）18.（12分）如图所示，平板AB的质量为M，匀质圆盘的质量为m、半径为r，两弹簧的弹性系数分别为k1和k2，平板与水平面光滑接触，平板与圆盘之间的摩擦力足够大，二者无相对滑动。若将平板AB沿水平方向使其重心偏离距离a后无初速地释放，求系统的运动规律。参考答案：解析：取平板AB为研究对象有Ma=-f-F1-F2=-f-（k1+k2）x（1）取圆盘为研究对象有JCω=fr mr2ω=fr，f=mrω（2）由（1）、（2）式得Ma+mrω+（k1+k2）x=0约束关系为a=rω（3）系统的运动规律为x=acosω0t=acos[]。