湖北省襄阳市老河口市第二中学高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

湖北省老河口市第二中学2014-2015学年度高二下学期期末考试物理试题注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第i卷（选择题）评卷人得分一、选择题（本大题共30题，每题2分，共计60分）1如图电路中，电源电动势、内电阻、r1、r2为定值。闭合s后，将r的滑键盘向右移动，电压表的示数变化量的绝对值为u，电阻r2的电压变化量的绝对值为u，电源电流变化量的绝对值为i，下列说法正确的是：（ ）a通过r1的电流增大，增大量等于u/r1b通过r2的电流增大，增大量i小于u/r2cu与i的比值保持不变du与i的比值保持不变2如图所示，l1和l2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的变压比为500：1，乙的变流比为200：l，并且已知加在电压表两端的电压为220v，通过电流表的电流为5a，则输电线的输送功率为（ ）a1.1102w b1.1104w c1.1l06w d1.1108w3以下现象属于静电利用的是（ ） a油罐车用铁链放电 b保持面粉加工车间里的空气湿度c在地毯中夹杂导电纤维 d静电空气清新器4为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是a b c d5以下关于电场线的叙述，正确的是：（ ）a电场线是电荷移动的轨迹b电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹c仅受电场力作用时，电荷不可能沿电场线运动d电荷的运动轨迹有可能与电场线重合6绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。下列说法中正确的是a若保持开关闭合，则铝环不断升高b若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度c若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落d如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变7放在水平桌面上的物体质量为m，用一个f n的水平推力推它t s，物体始终不动，那么在t s内，推力对物体的冲量应为（ ）a.0 b.ft nsc.mgt ns d.无法计算8如图所示，将一线圈放在匀强磁场中，线圈平面平行于磁感线，则线圈中有感应电流产生的是( )a、线圈绕n边转动b、线圈绕m边转动c、线圈垂直于磁感线向上运动d、线圈平行于磁感线的向右运动9下列关于动量的说法中，正确的是a质量大的物体动量一定大b速度大的物体动量一定大c两物体动能相等，动量不一定相等d两物体动能相等，动量一定相等10下列关于电场强度的说法中，正确的是 ( )。a公式只适用于真空中点电荷产生的电场b由公式可知，电场中某点的电场强度e与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比c在公式f=中，是点电荷q产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小d由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r0)，电场强度e可达无穷大11一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e200sin100t(v)，那么()a该交变电流的频率是100 hzb当t0时，线圈平面恰好与中性面垂直c当t s时，e有峰值d该交变电流的电动势的有效值为200 v12若元素a的半衰期为4天，元素b的半衰期为5天，则相同质量的a和b，经过20天后，剩下的质量之比为 （ ） a.30:31 b.31:30 c.1:2 d.2:113下列运动过程中，在任意相等时间内，物体的动量变化量相等的是：（ ）a匀速圆周运动 b变加速直线运动 c平抛运动d竖直上抛运动14在匀强磁场中，有一接有电容器的回路，如图10所示.已知c=30 f，l1=5 cm，l2=8 cm，磁场以510-2 t/s的速度增强.则 ()图10a.电容器上板带正电，带电荷量210-9 cb.电容器上板带正电，带电荷量610-9 cc.电容器上板带负电，带电荷量410-9 cd.电容器上板带负电，带电荷量610-9 c15如图，竖直向上抛出一个物体。若不计阻力，取竖直向上为正，则该物体动量随时间变化的图线是（）16如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为r，若在a、b之间加上电压u，测得通过电路的电流为i，则该未知电路的电功率一定为( )a b c d17一个质量为0.3kg的小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为4m/s。则碰撞前后墙对小球的冲量大小i及碰撞过程中墙对小球做的功w分别为（ ）ai= 3 kgm/s w = -3 jbi= 0.6 kgm/s w = -3 jci= 3 kgm/s w = 7.8 jdi= 0.6 kgm/s w = 3 j18如图甲所示，光滑平行金属导轨mn、pq所在平面与水平面成角，m、p两端接一阻值为r的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t0时对金属棒施一平行于导轨的外力f，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过r的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abpma的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电压uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中，正确的是()19如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）a、顺时针方向转动，同时下降 b、顺时针方向转动，同时上升c、逆时针方向转动，同时下降 d、逆时针方向转动，同时上升20在同一均匀介质中，有a、b两列孤立波相向传播，波速大小相同，振幅分别为a1、a2，某时刻的波形和位置如图所示.则下列说法正确的有 （ ）a.波a的周期大于波b的周期b.两列波在传播到x=5 m处开始相遇c.x=6 m的质点在振动过程中振幅为a1+a2d.x=6.5 m的质点在振动过程中振幅为a1+a221如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是a使匀强磁场均匀增大b使圆环绕水平轴ab 如图转动30c使圆环绕水平轴cd 如图转动30d保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动22电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图象如图所示,图中u为路端电压,i为干路电流,a、b为图象上的两点,相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为( )23图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从p点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是aa、b两点的电场强度大小关系ba、b两点的电势关系c粒子从p运动到a的过程中，电势能增大d粒子从p运动到b的过程中，动能增大24如图，半径为r的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔a。已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心o时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能ek0沿oa方向射出。下列关于试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是25如图所示，平面mn是透明介质和真空的交界面，真空中的点ab与介质中的点c在同一条直线上，且直线与平面交于p点已知ab=bp=pc分别由ab点发出的ab两种色光照到界面上的同一点q点（图中未画出）后，进入介质中传播，都能够到达c点则下列叙述正确的是aq点与p点重合b逐渐增大入射角，a光先发生全反射cq点在p点的右侧da光在真空中的波长大于b光在真空中的波长26如图所示，在空间有一坐标系xoy中，直线op与x轴正方向的夹角为30o，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域i和ii，直线op是他们的边界，op上方区域i中磁场的磁感应强度为b。一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从0点沿与op成30o角的方向垂直磁场进入区域i，质子先后通过磁场区域i和ii后，恰好垂直打在x轴上的q点(图中未画出)，则下列说法正确的是 a区域ii中磁感应强度为2bb区域ii中磁感应强度为3bc粒子在第一象限内的运动时间为d粒子在第一象限内的运动时间为27如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好。从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是 a摩擦力大小不变，方向向右b摩擦力变大，方向向右c摩擦力变大，方向向左d摩擦力变小，方向向左28如图，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定（ ）a电荷在a点速度大于在b点速度b电荷为负电荷c电荷在a点的电势能大于在b点的电势能d a点的电势低于b点的电势29有一只匀质椭球形玻璃球，长轴为8 cm，短轴为cm在椭球的焦点f处有一小气 泡，为了测定该玻璃椭球的折射率，某同学将球的上半部表面涂黑，只在球顶a处留出一小块可以透光的地方，如图所示从a处去看气泡，当视线与短轴的夹角为450时恰好看到气泡，则该玻璃的折射率为a b c2 d30在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球a、b，质量都是m，现b球静止，a球向b球运动，发生正碰.已知碰撞过程总机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为ep，则碰前a球速度等于（ ）a. b. c.2 d.第ii卷（非选择题）评卷人得分三、实验题（题型注释）31(5 分) 在测定玻璃砖折射率的实验中，某同学只插了三根大头针，但记录了玻璃砖的界面mn和pq，mn平行于pq，请在图上完成光路图若测得p1到pq上入射点的距离为10cm，p1到pq面上过入射点的法线的距离为cm，玻璃砖的厚度为4cm，在pq上的入射点与mn上的出射点距离为8cm，则该玻璃璃砖的折射率为 评卷人得分四、计算题（35分）32(10分) 如图所示，半圆玻璃砖的半径r=10cm，折射率n=，直径ab与屏幕mn垂直并接触于a点。激光a以入射角i=60射向玻璃砖圆心o，结果在屏幕mn上出现两光斑，求两光斑之间的距离l。33（9分）某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源电压为120v。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流i=5a。求：(1)、电动机线圈的电阻r等于多少？(2)、若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流多大？电动机消耗的电功率又为多大？34（6分）如图甲所示，相距为l的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以oo为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻r，导轨电阻忽略不计。在距边界oo也为l处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由b均匀减小到零，求此过程中电阻r上产生的电量q。（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3l距离，其速度位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻r上产生的焦耳热q1。（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕oo轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为q2. 则磁场转动的角速度大小是多少？参考答案1bcd【解析】将r的滑键盘向右移动，电阻减小，根据串联分压关系（电阻越小分压越少）可知r和r1这部分电路两端电压减小，则通过r1的电流减小，a错因为总电阻减小，所以干路电流增大，即通过r2的电流增大，因为路端电压增大，电压表示数变小，r2两端电压增大，所以可知u u，定值电阻，b对u与i的比值相当于r2和内电阻r的电阻值和，保持不变，c对u与i的比值表示r2的阻值，保持不变，d对2d【解析】试题分析：已知变压比为500：1，电压表示数为220v，故传输电压为：；已知变流比为200：1，电流表示数为5a，故传输电流为：；故电功率为：，故d正确。考点：考查了理想变压器3d【解析】abc属于静电防止的现象，静电空气清新器属于静电利用，故选d4b【解析】试题分析：因为在地球地南极是地磁的n板，根据右手螺旋定则，可知电流的方向由东向西，b正确，a、c、d错误考点：右手螺旋定则5d【解析】考点：电场线专题：带电粒子在电场中的运动专题；电场力与电势的性质专题分析：电场线是为了形象的描述电场而人为的引入的，故电场线并不存在，电场线不是电荷运动的轨迹；电荷运动的轨迹与电场线重合的条件：电场线是直线带电粒子仅受电场力带电粒子从静止开始运动，或带电粒子的初速度方向和电场线在同一条直线上这三点缺一不可解答：解：电场线是为了形象的描述电场而人为的引入的，电场线并不存在，电场线不是电荷运动的轨迹故a错误电荷运动的轨迹与电场线重合的条件：电场线是直线带电粒子仅受电场力带电粒子从静止开始运动，或带电粒子的初速度方向和电场线在同一条直线上故bc错误d正确故选d点评：掌握电场线的基本性质和特点是解决此类题目的关键6cd【解析】试题分析：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，我们可以这样理解：当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反； 当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同。题目中线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起的原因是：闭合电键的瞬间线圈突然产生磁场（假设磁场向上），通过铝环的磁通量突然（向上）增加，那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场（感应电流磁场向下）；因为原磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥，所以铝环受到向上的斥力，所以铝环向上跳起。若保持电建闭合，流过线圈的电流稳定，磁场不再发生变化，铝环中就没有感应电流，也就没有相互作用，铝环仅受重力作用，最后落回。故a、b错误，c正确；如果电源的正、负极对调，观察到的现象还是不变，因为我们讨论时电流的正负极对整个力的作用过程没有影响，故d正确。考点：本题考查楞次定律 7b【解析】根据i=ft得推力冲量为ft ns，a、c、d选项均不正确.8b【解析】试题分析：由线圈中有感应电流产生，则线圈中的磁通量要发生变化，若线圈绕n边转动，线圈垂直于磁感线向上运动，线圈平行于磁感线的向右运动，都满足线圈平面始终与磁场平行，线圈中的磁通量始终为零，acd错；线圈绕m边转动，线圈中的磁通量发生变化，即线圈中有感应电流产生，b对；考点：本题考查感应电流产生的条件点评：本题学生去明确感应电流产生的条件是闭合电路的磁通量发生变化。9c【解析】试题分析：动量等于运动物体质量和速度的乘积，动量大小与物体质量、速度两个因素有关，a、b错；由动量大小和动能的表达式可得出两物体动能相同，但质量关系不明确，并且动量是矢量，动能是标量，故d错，c正确。考点：考查了对动量的理解10c【解析】电场强度是电场本身的性质，放不放电荷都不变，b错；公式e=f/q适用于任何电场，a错；公式只适用于真空中的点电荷电场，其中q为场源电荷的电量，c对；当(r0)时电荷不再看成点电荷，此公式不再成立，d错；11b【解析】由交变电动势瞬时值表达式，所以电动势峰值为200，角速度为100，由于瞬时值为正弦规律所以线圈平面从中性面开始转动，把t s带入，此时sin100t不等于一，所以不是峰值，有效值为200v12c 【解析】根据衰变规律20天对于元素a是5个半衰期,对于元素b是4个半衰期,因为原来a和b的质量相同,设原来的质量都为,所以剩下的a和b的质量为 所以正确选项为c.13cd【解析】根据冲量定理，任意相等时间内，物体动量变化相等这意味着物体受到的合力是恒力，匀速圆周运动物体受到的力大小不变，但方向时刻在变，故不是恒力，a错。同理，变加速直线运动，物体受到的力的大小在变，也不是恒力，b错。平抛运动和竖直上抛运动过程都只受竖直向下的重力，是恒力，故cd正确。本题也可以从 入手，动量是矢量，所以动量变化量也是矢量，方向和速度变化量方向相同，由于匀速圆周运动在任意相等时间内速度变化v方向不同故动量变化量也不同，a错。变加速直线运动在任意相等时间内的速度变化大小不等，所以p也不相同，故b错。由抛体运动规律可知v=gt，方向竖直向下，在任意相等时间内v相同，故p相等故cd对。14b【解析】根据q=cu求带电荷量,两板电压=510-2810-2510-2 v=210-4 v,q=cu=3010-6210-4 c=610-9 c再由楞次定律判断得上板为正极板.因此带正电即b正确.15c【解析】动量随时间变化的情况与速度随时间变化的情况相同，因为取竖直向上为正，则d错误；到最高点速度为零，然后速度方向向下，故ab错误、c正确。16c【解析】试题分析：黑箱中若是纯电阻元件，满足，若是非纯电阻元件，有（电功率），但都能用定义式p=ui求得电功率，故选项c正确。选项a、b、d错误。故选c。考点：本题考查了电功、电功率。17a【解析】试题分析：规定初速度方向为正方向，初速度，碰撞后速度,所以，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，故碰撞前后墙对小球的冲量，所以大小为，故选a考点：动能定理的应用；冲量点评：对于矢量的加减，我们要考虑方向，动能定理是一个标量等式，对于动能定理的研究，则无需考虑方向18c【解析】设导轨间距为l，通过r的电流i，因通过r的电流i随时间均匀增大，即金属棒ab的速度v随时间t均匀增大，金属棒ab的加速度a为恒量，故金属棒ab做匀加速运动磁通量0bs0blat20，t2，a错误；blat，t，b错误；因uabir，且it，所以uabt，c正确；q=itt，qt2，所以选项d错误19c【解析】试题分析：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降故c正确，a、b、d错误故选c考点：磁场对电流的作用点评：解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，以及掌握微元法、特殊位置法的运用20d【解析】如题图所示，ab，由v=/t和它们的波速相等可得，tatb，故a错误.根据图中两列孤立波的位置可得，两列波在传播到x=6 m处开始相遇，故b错误.两列孤立波在图示时刻波峰之间的距离为9 m，由于它们的波速相等，两个波峰将在x=6.5 m处相遇，即该质点在振动过程中振幅为a1+a2，故c错误，d正确. 21a【解析】试题分析：根据安培右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大，磁场增强则磁通量增大的，选项a对。使圆环绕水平轴ab 或者是cd如图转动30，使得圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生于图示方向反向的感应电流，选项bc错。保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动，圆环仍和磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流选项d错。考点：楞次定律22d【解析】本题主要考查电源效率的理解与计算.在闭合电路中,电源的效率也是外电压与电动势之比,也等于外电阻与总电阻之比.设图中每一小格数值为k,由图象知,电源的电动势为6kv,a和b对应的外电压分别是4kv和2kv,由此知d项正确.23ac【解析】试题分析：做受迫振动的物体，振动的周期等于驱动力的周期与固有周期无关，所以a正确；若是均匀变化的电场产生稳定的磁场，所以b错误；双缝干涉的条纹间距，波长越长，条纹间距越大，入射光由红光改为绿光，波长变小，则干涉条纹间距变窄，所以c正确；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，所以d错误。考点：本题考查受迫振动、双缝干涉、电磁场理论、光的干涉24a【解析】试题分析：由于在球壳内场强处处为零，因此从o向a运动的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变化，图象为一条水平直线，c、d错误；通过a点后，电荷做加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能的增量逐渐减小，即图象的斜率逐渐减小，a正确，b错误。考点：动能定理，点电荷的电场25cd【解析】光由光疏介质进入光密介质入射角大于折射角，所以q在p点的右侧，c对；由于不知道两束光线的入射角大小，无法判断折射率大小，b错26ad【解析】试题分析：设质子在磁场i和ii中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域ii中磁感应强度为b，由牛顿第二定律； 粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从a点出磁场i时的速度方向与op的夹角为30，故质子在磁场i中轨迹的圆心角为 =60，则o1oa为等边三角形 oa=r1 ；r2=oasin30；由上述各式解得区域ii中磁感应强度为 b=2b，选项a正确，b错误；粒子在区的运动周期：，；粒子在区运动的周期：，；粒子在第一象限中运动的时间为：t=t1+t2 联立上述式子解得：t，故选项d正确选项c错误；故选ad.考点：带电粒子在磁场中的运动.27b【解析】试题分析：由楞次定律和法拉第