北京张家湾中学高二物理期末试题含解析

北京张家湾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.如图所示，一个质子和一个α粒子先后垂直磁场方向进入一个有理想边界的匀强磁场区域，它们在磁场中的运动轨迹完全相同，都是以图中的O点为圆心的半圆．已知质子与α粒子的电荷量之比q1∶q2＝1∶2，质量之比m1∶m2＝1∶4，则以下说法中正确的是(

)A．它们在磁场中运动时的动能相等B．它们在磁场中所受到的向心力大小相等C．它们在磁场中运动的时间相等D．它们在磁场中运动时的动量大小相等参考答案：AB2.随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多．下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（）A．电风扇 B．电视机 C．洗衣机 D．电炉子参考答案：D【考点】焦耳定律．【分析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应．发生电流的热效应时，电能转化为内能【解答】解：电风扇、洗衣机、电视机工作时，主要是电能转化为机械能．不符合题意．电炉子工作是电能转化为内能．符合题意．故选：D．3.（单选）如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合时，至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是()A．t1＞t2，v1＞v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2D．t1＜t2，v1＞v2参考答案：D4.在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是A．

B．

C．

D．

参考答案：BD5.（单选）如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器、的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是（

）A．把的滑片向左移动B．把的滑片向右移动C．把的滑片向左移动D．把开关S断开参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为______，方向_________。参考答案：7.如图丙所示，A为弹簧测力计（量程足够大），B为条形磁铁（下端为S极），C为螺线管．现将S1断开，S2由1改接到2，则弹簧测力计的示数将

；若S2接2不变，再闭合S1，弹簧测力计的示数将

．（都选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：变小，变大【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】根据电磁铁的特点，由右手定则判断出线圈的磁场方向，然后结合电路中电流的变化依次分析即可．【解答】解：由图可知，电流的方向由下向上，结合线圈的绕法可知，电磁铁的上端为N极，而条形磁铁下端为S极，可知通电后二者之间的作用力为吸引力；现将S2由1改接到2，则将只剩下一半线圈产生磁场，所以电磁铁的磁性减小，则对条形磁铁的作用力减小；根据共点力平衡可知弹簧测力计的示数将变小；若S2接2不变，再闭合S1，电阻R2被短路，所以电路中的电流值增大，则线圈产生的磁场增大，线圈对条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧测力计的示数将增大故答案为：变小，变大8.磁铁外部的磁感线是从磁铁的

出来，进入磁铁的

。参考答案：9.如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关____________（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_____________________。参考答案：10.太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：.①若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，的质量为m4，则这个反应释放的核能=

.②若已知H的平均结合能是2.78MeV，H的平均结合能是1.09MeV，He的平均结合能是7.03MeV，则这个反应释放的核能=

MeV。（结果保留三位有效数字）参考答案：①

②17.611.一个正常发光的灯泡，两端的电压是36Ｖ，通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________欧，它消耗的电功率是____________瓦。参考答案：12.如图所示为原子的能级示意图，原子处于最低能级的能量为E1．原子能量为E1的状态叫

态，能量为E2的状态叫

态（以上两空选填“激发”或“基”）．原子由能量为E2的状态跃迁到能量为E1的状态，要

光子（选填“吸收”或“放出”），光子的能量为

．参考答案：基；激发；放出；E2-E113.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1100匝、副线圈匝数n2=30匝，原线圈与电流表A1串联后接在电压u1=220sin100t（V）的交流电源上，电阻R=12Ω，电流表A1、A2和电压表V2均为理想的交流电表，求：（1）三只电表A1、A2和V2的读数分别是多少？（2）电阻R在t=30s时间内产生的热量是多少？参考答案：解：（1）由交流电压的瞬时表达式可知，原线圈电压U1=220V，根据得：所以电压表的示数为6V，根据得：根据得：（2）电阻R在t=30s时间内产生的热量Q答：（1）电表A1、的示数为0.014A，A2和的示数为0.5A，V2的读数为6V；（2）电阻R在t=30s时间内产生的热量是90J【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比及欧姆定律，求出各电表的示数，根据求解电阻产生的热量．17.在如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4．5V，试求：（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；（2）电源的电动势和内电阻；参考答案：解：（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式：

得：

A

（2分）

得：

V

（2分）

（2）K接a时，有E=U1+I1r=4+r

①

（2分）K接b时，R1和R2串联,R′外=R1+R2=6Ω通过电源电流I2＝A

（2分）这时有：E=U2+I2r=4．5+0．75r

②

（2分）由①②可得：E=6V

r＝2Ω18.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力F1的大小。（2）若拖把头在地板上以加速度a做匀加速运动，求推拖把的力F2的大小。（3）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。参考答案：解答：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F1的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有

F1cosθ+mg=N1

F1sinθ=f1式中N1和f1分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有f1=μN1联立以上式子得（2）设该同学沿拖杆方向用大小为F2的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有

F2cosθ+mg=N2