湖南省长沙市中南大学附属湘雅中学高二物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市中南大学附属湘雅中学高二物理下学期期末试卷含解析一、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.所有的电磁波在真空中具有相同的A．频率

B．波长

C．波速

D．能量参考答案：C2.（单选）在物理学史上，最先建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是A．赫兹

B．爱因斯坦 C．麦克斯韦

D．法拉第参考答案：C3.（多选）在如图所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变亮了些，灯泡B不亮了．则电路中出现的故障可能是（）A．灯泡B短路B．灯泡B断路C．若灯泡B完好，R3短路D．若灯泡B完好，R3、R2同时短路参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：首先明确电路中各用电器的连接关系：R3与灯泡B关联，与R2、A串联，再与R1并联．灯泡A变亮了，说明实际功率增大了，灯泡B不亮，说明B灯被短路或断路．将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项．解答：解：A、灯泡B短路时，B灯不亮．R3短路，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故A正确．B、B灯断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R1电流的I1增大，则通过A的电流IA=I﹣I1减小，A灯变暗．B灯电压UB=U﹣IA（RA+R1）增大，B灯变亮，不符合题意．故B错误．C、若灯泡B完好，R3短路，灯泡B也短路时，B灯不亮．外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故C正确．D、若灯泡B完好，R3、R2同时短路，B灯不亮，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故D正确．故选：ACD．点评：此题是电路故障分析问题．解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干，检查是否符合题意，最终确定正确选项．4.下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是参考答案：C5.一简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F沿y轴负方向运动，则（

）A．此波向x轴负方向传播B．质点D此时向下运动C．质点E的振幅为零D．质点B将比C先回到平衡位置参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）正电子发射计算机断层显像（PET）：它的基本原理是将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程．15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：①写出15O的衰变的方程式______________________。②设电子质量为m，电荷量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长λ=

。参考答案：①ON+e(3分)；②=

(3分)7.（4分）机械波按照质点振动方向与传播方向之间的关系可分为

和

。参考答案：横波，纵波8.如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后L3消耗的电功率为__________W，L2的电阻为__________Ω．

参考答案：9.19世纪60年代，英国物理学家

▲

在总结前人研究电磁感应现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，他的理论的两个要点是（1）

▲

；（2）

▲

。参考答案：．麦克斯韦

、

变化的磁场产生电场

、

变化的电场产生磁场

；10.有一电容器，带电量为1.0×10-5C，两板间电压为200V，如果使它的带电量再增加1.0×10-6C，这时它的两板间电压是_______V。参考答案：22011.如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，则a、b两端的电势差为

．参考答案：BL2ω【考点】法拉第电磁感应定律；右手定则．【分析】金属棒中各点切割感线的速度不等，应用平均速度求解感应电动势的大小．线速度与角速度的关系式v=ωL．【解答】解：解法1：棒上各处速率不等，故不能直接用公式E=BLv求．由v=ωr可知，棒上各点线速度跟半径成正比，故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算．由=有E=BL=BL2ω．解法2：设经过△t时间ab棒扫过的扇形面积为△S，则△S=Lω△tL=L2ω△t，变化的磁通量为△Φ=B△S=BL2ω△t，所以E=n=B=BL2ω（n=1）．所以，a、b两端的电势差为BL2ω．故答案为：BL2ω12.（4分）质量为50kg的人走上一个长150m、倾角为30o的坡路顶端，他克服重力做了

J的功；他的重力势能增加了

J。（取g=10m/s2）。参考答案：3.75×104；3.75×10413.如图所示，用绝缘细绳悬起的均匀带电小球A的质量为2.0g，带电量为Q=-4x10-7C.将另一个均匀带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r=30cm时，绳与竖直方向成=45°角，则小球B受到的库仑力为____N；小球B的带电量是____C．(已知静电力常量=9.0×l09N．m2/C2，重力加速度g=10m/s2)

参考答案：2×10-2

5×10-7三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。15.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图12所示，水平桌面上放着一块木板，木板的质量M=1.0kg，长度L=1.0m，厚度可以忽略不计，木板左右两端与桌面的两端对齐．质量m=1.0kg的小物块放在木板的正中央(小物块可视为质点)，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.40．物块与桌面间的动摩擦因数μ2=0.20，木板与物块发生相对滑动，经过一段时间物块离开木板，此后物块在桌面上运动，最后刚好停在桌面的右端．取g=10m/s2．求：（1）物块在木板上运动的时间；（2）作用在木板上的恒力F的大小．参考答案：（1）小物块在木板上滑动时，根据牛顿第二定律μ1mg=ma1a1=μ1g=4.0m/s2

小物块在桌面上滑动时，根据牛顿第二定律μ2mg=ma2a2=μ2g=2.0m/s2

经过时间t2，物块与木板分离，物块的位移

此后，物块在桌面上以加速度a2做匀减速直线运动，经过时间t2运动到桌面的右端，速度刚好减小为0，位移由答图1可知

x1+x2=物块与木板分离时的速度υ=a1t1υ=a2t2解得

t1=0.29s（2）物块在木板上滑动时，木板水平方向的受力情况如答图2所示．

木板向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

F-μ1mg=Ma3

物块与木板分离时，木板的位移

由答图3可知

x3–x1=解得

F=20N17.如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝,线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感强度为B=，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。（2）线圈转了时电动势的瞬时值多大？（3）电路中电压表、电流表的示数各是多少？参考答案：（1）从图示位置开始转过，产生的感应电动势表达式----（1分）

-------------------------------（1分）

（2）感应电动势有效值----------------Ks5u----------（2分）

（3）线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量--------（2分）

又--------------------------------------（1分