湖南省娄底市涟源古塘乡中学高二物理上学期期末试题含解析

湖南省娄底市涟源古塘乡中学高二物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）如下图所示为一理想自耦变压器的电路图，L1、L2、L3、L4为四个完全相同的灯泡．在A、B两点间加上交变电压U1时，四个灯泡均能正常发光，若C、D两点间的电压为U2，则U1:U2为()A

1:1B．2:1C

3:1

D．4:1参考答案：D2.如图所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3．6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求磁场的磁感应强度为

T．参考答案：1.23.（多选题）如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B=θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路．设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R0，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻，关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图象中可能正确的是（）A． B． C． D．参考答案：AD【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】由法拉第电磁感应定律列出电流与时间的表达式和功率与时间的表达式，找出相应的图象即可．【解答】解：A、B设框架运动时间为t时，通过的位移为x=vt，则连入电路的导体的长度为：2xtan，则回路的总电阻为：R=R0（2xtan+）则电流与t的关系式为：I===，式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误．C、D运动x时的功率为：P=I2R=I2R0（2xtan+），则P与x成正比，故C错误，D正确故选：AD4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是

A.A和B原来带有等量异种电荷

B.A和B原来带有同种电荷C.A和B原来带有不等量异种电荷

D.A和B原来只有一个带电参考答案：BCD5.小球从地面上方某处水平抛出，抛出时的动能是7J，落地时的动能是28J，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是

A．30°

B．37°

C．45°

D．60°参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图12所示，单匝线圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右匀速进入匀强磁场；第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入时线圈中电流之比为___________;第二次与第一次进入时通过线圈导线横截面的电荷量之比为________________。参考答案：7.试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（﹣e）受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常数）．（1）电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为

．A.

B.

C.

D.（2）设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是

．（3）该导体电阻的大小为

（用k、l、n、s、e表示）．参考答案：解：（1）据题意由平衡条件可知：kv=eE，其中电场强度为：E=，因此解得：v=．（2）据电流微观表达式为：I=neSv，可得I=，（3）由欧姆定律可知：R===故答案为：（1）；（2）；（3）【考点】伏安法测电阻；欧姆定律．【分析】（1）当电子匀速运动时，受力平衡，电场力和电子受到的阻力的大小相等，根据平衡的条件即可求得电子运动的速度的大小．（2）由电流的微观表达式可求得电流；（3）由欧姆定律及（1）中求得的速度表达式可求得电阻的表达式．8.振动方向与传播方向垂直的是

波（填“横”或“纵”）。参考答案：横9.现有一个电流表,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200Ω,若要将它改装成量程为5A的电流表,应

联一个__Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是_______.参考答案：

并

联；0.4Ω；

1A

10.（8分）如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．则该带电粒子在a点的加速度一定____于在b点的加速度．带电粒子在a点时的电势能一定____于在b点时的电势能。参考答案：小，大11.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角．(1)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针________(填“有”或“无”)偏转．(3)光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有________(填“粒子性”或“波动性”)．甲图中金属片张开是因为验电器带________(填“正”或“负”)电，若改用强度较弱的紫外线照射锌板________(填“能”或“不能”)使金属片张开；乙图中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．参考答案：

(1).减小

(2).无

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【详解】(1)在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带少量负电的金属小球与锌板接触，会使锌板上带的正电减少，验电器指针偏角将减小。(2)钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应；改用红外线灯照射锌板，红外线的频率小于黄光的频率，红外线也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。(3)光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有粒子性。紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，验电器带正电，验电器的金属片张开。只要入射光的频率大于截止频率，光电效应就会发生。较弱的紫外线照射锌板，锌板一样产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，验电器带正电，验电器的金属片张开。乙图中光子与电子碰撞后，光子的能量减小，光子的频率减小，则。12.（3分）汽车以额定功率在水平面上做直线运动，速度为3m/s时的加速度是速度为6m/s时的3倍（设汽车受到的阻力恒定），则汽车的最大速度为__________参考答案：12m/s13.某同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0＝3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出图像如图乙所示，则电源的电动势是_________，内阻是_________。参考答案：3V

,

1Ω

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0～3V，3kΩ)、电流表（0～0.6A，0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。（1）他们应选用图甲中所示的

电路进行实验；

(2)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.(3)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于

(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).（4）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度变化的关系是

。（5）已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际电阻是

Ω。（保留二位有效数字）参考答案：15.有如下器材，请选用合适的器材完成“测电池组的电动势和内电阻”实验．A、电压表V1（量程15V，内阻约15kΩ）B、电压表V2（量程3V，内阻约5kΩ）C、电流表A1（量程50mA，内阻约20Ω）D、电流表A2（量程600mA，内阻约2Ω）E、滑动变阻器（10Ω，2A）F、滑动变阻器G、待测电池组H、开关、导线若干①为便于调节测量并使结果尽量准确，除选择器材G、H以外，电压表应选

；电流表应选

；滑动变阻器应选

．（填器材前的字母代号）②某同学选择了合适器材，设计了正确合理的实验电路，他依据测得的数据画出U﹣I图象，如图2所示．根据图象得出电池组的电动势E=

，电池组的内电阻r=

（以上两空要求两位有效数字）．③请根据正确的设计原理将实物图1画线连成实验电路．参考答案：解：①由图象上的测量数据知电源电动势为2.0V，则电压表选量程为3V的B即可；电流最大值为0.6A，故电流表选D；为方便实验操作，选最大阻值较小的滑动变阻器E即可；②根据闭合电路欧姆定律可知，在U﹣I图象上，纵轴截距等于电源电动势，故E=2.0V；图线的斜率等于内阻，故内阻：r===0.4Ω；③电源的内阻较小，属于小电阻，采用相对电源的电流表外接法．实物图如下：故答案为：①B；D；E．②2.0V，0.4Ω．③如图所示【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）根据电路电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．（2）U﹣I图象上，纵轴截距等于电源电动势，图线的斜率等于内阻；（3）电源的内阻较小，属于小电阻，采用电流表相对电源的外接法．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，电阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，电源内阻r＝0.6Ω，如果电路消耗的总功率为40W，电源输出功率为37.6W，求：（1）电源电动势E

（2）电阻R3的阻值参考答案：

P总－P出＝I2r

I＝2A

P总＝IE

E＝20v

E＝I(R3＋R并＋r)

R并＝R1R2/(R1＋R2)＝2.4

R3＝7Ω

17.如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：（1）粒子在电场中运动的时间；（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；（3）粒子打到屏上的点P到O点的距离y.参考答案：解：（1）粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，则：（2分）（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，则：vy＝at

（2分）由牛顿第二定律得：qE=ma

（2分）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为:tanα＝

（2分）解得：tanα＝

（1分）（3）设粒子在电场中的偏转距离为y1，则:y1＝at2

（2分）粒子飞出电场后竖直方向的位移：y2=Ltanα

（2分）又有：y=y1+y2