河北省承德市第五中学高二物理期末试卷含解析

河北省承德市第五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.（多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A．灯泡L将变暗B．灯泡L将变亮C．电容器C的电荷量减小D．电容器C的电荷量增大参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电容．专题：恒定电流专题．分析：灯泡L和滑动变阻器R串联、电容器C和定值电阻R0串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响．电容器的电压等于路端电压．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化．解答：解：A、B由题R增大，电流I=减小，灯泡L将变暗．故A正确，B错误．

C、D路端电压U=E﹣Ir增大，则电容器电量Q=CU增大．故C错误，D正确．故选AD．点评：本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压．2.（单选）下列关系磁场的说法中，正确的是A、磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B、磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C、磁极与磁极间是直接发生作用的D、磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生参考答案：A3.（单选）将一个平行板电容器接上电源后再切断电源．然后使两极板间的距离增大一些，则关于电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化，下列说法正确的是（）A．U增大，E增大

B。U增大，E不变

C．U不变，E减小

D．U减小，E减小参考答案：考点：电容器的动态分析．版权所有专题：电容器专题．分析：充电后断开，电容器两极板所带的电荷量不变；由C=分析电容的变化，由C=可判断U的变化．解答：解：电容器两极板间的距离增大一些，由C=分析得知电容C减小，而电量不变，则由C=可知，极板间的电压U增大；板间场强E===，同，由于?、S、Q均不变，可见E不变．故B正确．故选B点评：本题关键要掌握电容的决定式C=、电容的定义式C=，会推导场强E=，再进行分析．4.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：，那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的。已知的质量为m1，的质量为m2，则下列判断正确的是

A．m1=3m2

B．3m1=m2

C．3m1<m2

D．3m1>m2参考答案：D5.两个共点力的大小分别为F1=15N和F2=24N，则这两个共点力的合力不可能等于(

)A．4N

B．30N

C．16N

D．20N参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.现用直流电源给蓄电池充电，如图所示，若蓄电池内阻r，电压表读数U，电流表的读数为I。则蓄电池的发热功率为_________，电能转化为化学能的功率为_________。参考答案：I2r，UI－I2r发热功率为I2r，总功率UI，则电能转化为化学能的功率为UI－I2r7.家用空调机从结构上可分为窗式和分体式等类型，从功能上可分为单冷型空调机和热泵型冷热两用空调机等类型．参考答案：考点：常见家用电器的基本工作原理．分析：明确空调机的结构及功能，即可正确解答本题．解答：解：家用空调机从结构上可以分为：窗式（又名一体机）和分体式两种；从功能上可分为：单冷型空调机，热泵型冷热两用空调机；故答案为：窗式；分体式；单冷型空调机，热泵型冷热两用空调机；点评：本题考查空调的分类，要注意分别从结构上和功能上进地分类时，名称不同．8.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场中有正方形线框abcd，线框的总电阻为R，边长为L，每边质量为m磁场方向水平向右，开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直，把线框由静止释放使它以bc为轴在t秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来，则在该过程中线框中产生的热量为

，线框中产生的平均感应电动势为

。参考答案：2mgL，9.某校三人学习奥小组合作探究电容器的影响因素，电容器充电完成后与电源断开，按如图连接在一起：(1)甲同学将B极板向上移动，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。(2)乙同学将B极板_______（选填“左动”“右动”“旋转”），观察到静电计的指针偏角变小。（3）丙同学在A、B极板之间插入云母片，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。（4）三位同学应用他们实验得到的结论分析某核电站所使用的冷却系统自动化检测技术的原理。如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。如果指示器显示出电容增大了,则必为液面______(“升高”、“降低”或“不变”).参考答案：

(1).（1）变大；

(2).（2）右；

(3).（3）变小；

(4).（4）升高．（1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大；

（2）静电计的指针偏角变小，说明U减小，根据C=Q/U可知C变大，根据可知，d减小，即极板B向右移动；（3）在A、B极板之间插入云母片，根据可知，C变大，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U减小，则静电计指针偏角变小；（4）改变两电极正对面积时，根据电容器的决定式可知，电容增大，说明液面升高．【点睛】对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．10.如图所示，一滑动变阻器最大阻值为R0，触点P在R0的中点。若在a、b间输入电压U=12伏，则c、d间输出电压为___________伏；如在c、d间接一负载电阻，阻值也为R0，则负载电阻获得的电压为________伏。参考答案：11.弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关，可利用图乙所示的实验装置，一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度，将琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力，轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动。C（1）先保持拉力为150N不变，改变AB的距离L（即改变琴弦长度），测出不同长度时琴弦振动的频率，记录结果如表1所示．表1长度大小L/m1.000.850.700.550.40振动频率f/Hz150176214273375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振动频率f/Hz290265237205168从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。（3）如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦，除了长度L和拉力F以外，你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素：________________________________________。参考答案：（1）频率f与弦长L成反比

（2）频率f与拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的环境中，影响弦振动频率还可能与弦本身的结构有关，如弦的半径（即直径、粗细等）或弦的材料（即密度、单位长度的质量等）。12.在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，从中确定四个计数点，每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s，用米尺测量出的数据如图所示，则小车在C点的速度vC=

m/s。由纸带的信息可得出小车的加速度a=

m/s2。参考答案：0.595(或0.6)

、

0.9

13.一个正常发光的灯泡，两端的电压是36Ｖ，通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是

Ω，它消耗的电功率是

W。参考答案：18，72三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。在虚线OP的左侧，有一竖直向下的匀强电场E1，在虚线OP的右侧，有一水平向右的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B。C、D是质量均为m的小物块（可视为质点），其中C所带的电荷量为+q，D不带电。现将物块D静止放置在水平轨道的MO段，将物块C从LM上某一位置由静止释放，物块C沿轨道下滑进入水平轨道，速度为v，然后与D相碰，粘合在一起继续向右运动。求：（1）物块C从LM上释放时距水平轨道的高度h；（2）物块C与D碰后瞬间的共同速度v共；（3）物块C与D离开水平轨道时与OP的距离x。参考答案：（1）对物块C，根据动能定理有可得 （2）对物块C、D，碰撞前后动量守恒，则有 可得 （3）C与D刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零，设此时它们的速度为v′，则有 ①根据动能定理 ②联立①②可得17.如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d＝0.10m，a、b间的电场强度为E＝5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B＝6.0T，方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为m＝4.8×10-25kg，电荷量为q＝1.6×10-18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以v0＝1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）。求P、Q之间的距离L。参考答案：解：粒子a板左端运动到P处，由动能定理得：qEd＝mv2－mv-------（2分）代入有关数据，解得：v＝×106m/s

--------（1分）cosq＝

--------（2分）代入数据得q＝30o

---------（1分）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图。由几何关系得：＝rsin30o

---------（2分）又qvB＝m

----------（2分）联立求得L＝

---------（1分）代入数据解得L＝5.8cm

--------（1分）18.如图所示，