山西省吕梁市和合中学高二物理期末试卷含解析

山西省吕梁市和合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.如图所示的电场线，可能是下列哪种情况产生的（

）A．单个正点电荷B．单个负点电荷C．等量同种点电荷D．等量异种点电荷参考答案：C2.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是()A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍参考答案：AD3.（单选）某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U－I坐标系中描点，得到了图中a、b、c、d四个点。请比较这四个电阻值的大小（

）A．a＞b＞c＞d

B．a＞c＞b＞dC．d＞b＞c＞a

D．d＞c＞b＞a参考答案：B4.如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么

A．线圈受到薄板的摩擦力方向一直向左

B．线圈受到薄板的摩擦力方向一直向右

C．线圈受到薄板的摩擦力方向先向右，后向左

D．线圈没有受到薄板的摩擦力擦

参考答案：A5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速v=4m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.25s时波形的图是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】横波的图象．【分析】根据振动图象判定出t=0.25s时坐标原点处的质点位置和振动方向，利用排除法即可完成该题．【解答】解：根据坐标原点处的质点振动图象可知：t=0.25s时该点在Y轴负方向上且向下振动．A、质点处在Y轴正方向上且向上振动，故A错误；B、质点处在Y轴正方向上，向下振动，故B错误；C、质点处在Y轴负方向，向下振动，故C正确；D、质点处在Y轴负方向，向上振动，故D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.边长为L=0.2m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示．将边长为L/2，匝数n=100，线圈总电阻r=1Ω的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示．则在0～4s内通过线圈的电荷量q为_______C,

0～6s内整个闭合电路中产生的热量为_______J.参考答案：0.2C

，

0.09J

7.甲乙两船自身质量为120kg，都静止在静水中，当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=

。参考答案：7.

5:48.某可见光在真空中波速为c，在水中波长为λ，频率为f，则该光在真空中的波长为，水对该光的折射率为．若用该光在空气中进行双缝干涉实验，双缝间距为d，屏到双缝的距离为L，则屏上相邻两暗条纹间的距离为．参考答案：解：可见光在真空中波速为c，频率为f，则光在真空中的波长为λ′=；因单色光在水中的波长为λ，由n=，解得：n=设将整个装置放在水中后相邻两条亮条纹间的距离为△X′．据题有：△X=λ′，联立解得△X′=故答案为：，，．9.矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5Ω．整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则：（1）穿过线圈的磁通量的变化率为

Wb/s；（2）线圈回路中产生的感应电流为

A；（3）当t=0.3s时，线圈的ab边所受的安培力为

N；（4）在1min内线圈回路产生的焦耳热为

J．参考答案：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）48【考点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）磁通量的变化率根据计算；（2）线圈在变化的磁场中，产生感应电动势，形成感应电流，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．借助于闭合电路的殴姆定律来算出感应电流大小．（3）通电导线处于磁场中受到安培力，则由公式F=BIL可求出安培力的大小．（4）由于磁通量的变化，导致线圈中产生感应电流，根据焦耳定律可得回路中的产生热量【解答】解：（1）磁通量的变化率（2）由法拉第电磁感应定律，则有：E==NS可知，则回路中感应电动势为E=回路中感应电流的大小为I==A=0.4A（3）当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为F=NBIL=200×0.2×0.4×0.2=3.2N；（4）1min内线圈回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=0.42×5×60J=48J．故答案为：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）4810.如图所示电路中，电源电动势E＝80V，电源内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝8Ω，滑动变阻器R2的变化范围为（0～20Ω）。则R2的阻值等于__________Ω时，R1消耗的功率最大；R2的阻值等于__________Ω时，R2消耗的功率最大。参考答案：0；1011.(1)（4分）如图（1）所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，请将图中所缺的导线补接完整。

(2)（4分）已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如图（2）所示电路，当条形磁铁按如图（2）所示情况运动时，以下判断正确的是__________

A．甲图中电流表偏转方向向右

B．乙图中磁铁下方的极性是N极C．丙图中磁铁的运动方向向下

D．丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向参考答案：12.如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同；若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为_______Hz．参考答案：1.25解：由题，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，则a、b两点关于平衡位置对称．振子从b再回到a的最短时间为0.4s，则振子b→最大→b的时间是0.2s，根据对称性分析得知，振子从a→b→正最大→负最大→a的总时间为0.8s，即振子振动的周期为T=0.8s，频率为

故答案为：1.2513.长为L的导体棒原来不带电，现将带电量为+Q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于

，方向

。参考答案：

向左三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量m=5kg的物体静止在水平地面上的O点，如果用F1=20N的水平恒定拉力拉它时，运动的位移﹣时间图象如图乙所示；如果水平恒定拉力变为F2，运动的速度﹣时间图象如图丙所示．求：（1）物体与水平地面间的动摩擦因数；（2）拉力F2的大小．（g=10m/s2）参考答案：解：（1）物体匀速直线运动时，有：F1=μmg解得：．（2）根据速度时间图线知，物体的加速度为：a=，根据牛顿第二定律得：F2﹣μmg=ma，解得：F2=μmg+ma=0.4×50+5×2N=30N．答：（1）物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4．（2）拉力F2的大小为30N．【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．【分析】用F1=20N的水平恒定拉力拉物体时，物体做匀速直线运动，根据共点力平衡求出动摩擦因数的大小．当水平恒定拉力变为F2时，物体做匀加速直线运动，根据速度时间图线得出物体的加速度，结合牛顿第二定律求出拉力的大小．17.电压u＝120sinωtV，频率为50Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u0＝60V的霓虹灯的两端．(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为s)参考答案：(1)2400s(2)见解析(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u—t图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当u＝u0＝60V时，由u＝120sinωtV求得：t1＝s再由对称性知一个周期内能发光的时间：t＝T－4t1＝s－4×s＝s再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：t＝×s＝2400s.(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有s(如图中t2＋t3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为s远大于s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．18.如图所示，半径=1.25m的l/4光滑圆弧轨道竖直固定，其末端切线水平，并与水平传送带相连，已知小滑块的质量为=0.5kg，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带长度为=1.5m，、两轮半径=0.4m，当传送带静止时，用=4N的水平拉力将滑块从端由静止开始向左拉动。取10m/s2。

(1)若滑块到达端时撤去拉力，求：滑块沿弧形槽上升的最大高度；

(2)问题(1)中的滑块，从高点沿弧形槽再滑回端时，轨道对滑块的支持力多大?

(3)若拉力作用一段距离后撤去，滑块到达光滑曲面某一高度而下滑时，以、两轮以

角速度=15rad/s顺时针转动，为使滑块能在轮最高点离开传送带飞出，则拉力作用的最短距离需多大?参考答案：（1）根据动能定理有

即：，代入数值解得h=1.05m

1分（2）从高点滑回B点过程中，根据机械能守恒定律有在B