山西省忻州市兰村中学高二物理期末试题含解析

山西省忻州市兰村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.物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律D．法拉第不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场参考答案：CD2.如图所示，直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】根据转动切割磁感线感应电动势公式E=ω求出每条半径切割磁感线时产生的感应电动势，分段由闭合电路欧姆定律求出感应电流，由楞次定律判断感应电流的方向，即可选择图象．【解答】解：在0﹣t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为：E1=ω?R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1==．根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针．在t﹣2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E2=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t﹣3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针．回路中产生的感应电动势为：E3=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t﹣4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E4=ω?R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确．故选：B3.如右图所示竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）

Ａ．θ1<θ2，I1<I2

Ｂ．θ1>θ2，I1>I2

Ｃ．θ1=θ2，I1=I2

Ｄ．θ1<θ2，I1=I2

参考答案：D4.（单选题）如图在一个静电场中，电荷q在外力（不是静电力）作用下，由B点运动到A点，以下说法中不正确的是（不计重力）（）A．外力做功等于电荷电势能的增量与动能增量的总和B.外力和电场力做功之和等于电荷电势能的增量与动能增量的总和C.电荷克服电场力做功等于电势能的增量D.外力和电场力做功之和等于电荷动能的增量参考答案：B5.有一振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生比原来短些的电磁波，可采用的方法有

（

）A．增加线圈的匝数在线圈中插入铁芯C．减小电容器极板正对面积D．减小电容器极板的距离参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，小灯泡的阻值为3Ω。开关S闭合后，灯泡中的电流方向为

▲

(选填“从A向B”，或“从B向A”)。电路中的电流大小为

▲

A。参考答案：从A向B

37.一质量为、电量为的带电粒子在磁感强度为的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度＝

。参考答案：

8.（2分）一根弹簧原长10cm，当挂上钩码静止后，弹簧长度变为12cm。已知该弹簧的劲度系数为0.5N/cm。则钩码重

N。参考答案：1N9.传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏电阻传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图（甲）所示，图（乙）是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路。（1）为了使温度过高时报警器响铃，C应接在

（填a或b）。（2）若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向

移动（填左或右）。（3）如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是

。参考答案：（1）a（2）左

（3）线圈匝数过少、或弹簧弹力太大、或电源电动势太低（答到一种便可得分）10.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变．若密闭的空气可视为理想气体，在上述空气体积变化的过程中，外界对空气做了0.6J的功，则空气

（选填“吸收”或“放出”）了

J的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能

（选填“增加”或“减小”）．参考答案：放出（2分），

0.6（2分），

减小11.一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则T2原、副线圈电压分别为

和

有

盏灯泡(220V,60W)正常发光参考答案：1.8×105V

220V

6×10412.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。根据这一理论，在太阳内部4个氢核（）转化成1个氦核（He）和2个正电子（e）并放出能量。已知质子质量＝1.0073u，α粒子的质量＝4.0015u，电子的质量＝0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量，（1）写出该热核反应方程：___________________________（2）一次这样的热核反应过程中释放出_________兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字）参考答案：解：以和表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有： ①碰撞前，氢原子与电子的总动能为： ②联立①②两式并代入数据解得：氢原子从基态跃迁到n＝4的能级所需能量由能级图可得：碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为：。13.如图所示，绝缘支柱支持的金属导体A和B开始都不带电，把带正电荷的C移近导体A，A和B下面的金属箔张开，这是

起电方式。

参考答案：感应三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。

A．电流表G1(内阻Rg=15Ω，满偏电流IA=2mA)

B．电流表G2(量程10mA，内阻约2Ω)

C．滑动变阻器R1(0～1000Ω)

D．电阻箱R2(0～9999.9Ω)

E．待测水果电池(电动势E约4V，内阻，约500Ω)

F．开关S，导线若干该同学利用以上仪器，测量了多组数据，并记录在下图中的坐标纸上，试根据他所测得的数据，在下面的方框中画出该同学实验的电路图：（2）请根据电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路。（3）请你在第（1）题图中把已经描绘出的坐标点连成U—I图线，并根据描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=

V，内电阻r=

Ω.（4）水果电池的制作非常简易，那么在生活中我们是否可以用水果电池来代替干电池给小电珠供电呢，说明原因：

。参考答案：15.为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题：(1)根据图乙中的M、N两条直线可知()A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是()A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值(3)根据图乙可以求得定值电阻R0＝__Ω，电源电动势E＝____V，内电阻r＝______Ω．参考答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.51.0四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量m、带电+q的小球套在绝缘杆上，杆与水平面成角，球杆间摩擦系数为，且有，杆又放在竖直的平板AB之间，AB间距离为d，并和变阻器及电源相连，变阻器总电阻为R，电源内阻为r。求：

(1)当滑动触头P位于a点时，小球沿杆下滑的加速度为多少?当P由a滑向b时，小球加速度如何变化?

(2)若当P位于变阻器中间时，小球沿杆下滑的加速度恰好达到最大，求这最大加速度值及电源电动势值。参考答案：17.一辆实验小车可沿水平地面(图中标有左右的直线)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离为d=10m，如图所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s，光束转动方向如图中箭头所示，当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上，如果再经过Δt=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？参考答案：本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律，是一道设计新颖的好题，要求学生画出小车运动位置的示意图，才能求出符合题意的两个结果.在Δt内光束转过角度为(①式)，如图所示，有两种可能:(1)光束照射小车时，小车正在接近N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°，小车走过l1，速度应为(②式)；由图可知l1=d(tan45°－tan30°)(③式)由②③两式并代入数值，得v1=1.7m/s(④式).(2)光