襄阳五中襄阳四中等高二物理下学期期中联考试题（含解析）-人教版高二物理试题

湖北省七校-学年高二物理下学期期中联考试题（含解析）一、选择题：（1-7题为单项选择题；8-9题为多项选择题，每题4分，选对但不全得2分，有选错的得零分，共36分）1.关于电场线、电势以及电势能，下列说法中正确的是：（）A.电场线是英国物理学家法拉第最先引入的，电势降落的方向就是电场线的方向B.不管是否存在其他力对电荷做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少C.带正电的粒子只受电场力作用，则它在任意一段时间内不一定沿着电场线运动，但一定向低电势方向运动D.在正点电荷形成的电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能可能小于负电荷具有的电势能【答案】B2.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则下列说法中正确的是（）A.a、b、c三点电势高低的关系是QUOTEB.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1C.质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动【答案】C【解析】根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，都高于b，故b点的电势低于a、c两点的电不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动．故D错误，故选C.学*点睛：本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力．根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧．进而判断出电荷是负电荷．3.如图所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场，结果打在极板上同一点P.不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是()A.在电场中微粒A运动的时间比B长B.在电场中微粒A运动的时间比B短C.静电力对微粒A做的功比B少D.微粒A所带的电荷量比B多【答案】D【解析】水平方向两个粒子做匀速直线运动，运动时间为QUOTE，因为x、v0相等，则t相等，故AB错误．电场力做功为：QUOTE，则有：W∝y2，可知，电场力对微粒A做的功多，故C错误．在竖直方向上两个粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由QUOTE，解得电荷量为：QUOTE，可知，q∝y，所以微粒A所带的电荷量多．故D正确．故选D．点睛：本题要熟练运用运动的分解法研究类平抛运动，对于两个粒子的比较问题，常常用相同的量或可直接比较的量表示要研究的量．4.如图所示的电路，电源内阻不计，R为阻值未知的定值电阻，当在a、b间分别接入R1＝5Ω，R2＝9Ω的电阻时，理想电压表的示数分别为U1＝5.0V，U2＝5.4V，则下列说法正确的是()A.电源的电动势为E＝6V，电阻R＝2ΩB.当在a、b间接入R3＝1Ω的电阻时，电源的输出功率一定最大C.当在a、b间接入C＝2μF的电容器时，电容器所带电荷量为1.2×10－5CD.当在a、b间接入线圈电阻为R0＝1Ω，额定功率为4W的电动机时，电动机恰能正常工作，则通过电动机线圈的电流为2A【答案】C点睛：本题关键要掌握闭合电路欧姆定律，A项提供了伏阻法测量电源电动势和内阻的方法．对于电容器，关键确定其电压．5.如图所示电路，电源电阻不可忽略，R1、R2、R3为三个可变电阻,电键S闭合时电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，若要使Q1和Q2都增大，下面操作可行的是（）A.仅将R2增大B.仅将R1增大C.仅将R3增大D.断开开关S【答案】A小为零，故D错误；故选A.6.为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速。假设海洋某处地磁场竖直分量为B=0.5×10－4T，水流是南北流向，如图所示，将两电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向。若两电极相距L=10m，与两电极相连的灵敏电压表读数为U=2.5mV，则海水的流速大小为（）A.10m/sB.0.5m/sC.5m/sD.2.5m/s【答案】C【解析】海水中的电荷受到电场力和洛伦兹力平衡，有：QUOTE．解得QUOTE．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道海水流动时，正负离子流动，受到洛伦兹力偏转，打在两极板上，在两极板间形成电场，最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡．7.科学家提出一种靠电磁作用获得升力的升降电梯方案，其提升原理可以简化为如图所示的模型:在竖直面上相距L的两根平行直导轨间，有等距离分布的水平方向匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场区域的高度都是l，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向上匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L、高为l的电梯桥箱abcd在磁场力作用下也将会向上运动.设电梯桥箱的质量为M，总电阻为R，不计运动中所受到的阻力。电梯向上的最大速度为vm，则磁场向上匀速运动的速度v可表示为()A.B.QUOTEC.D.QUOTE【答案】D2F=Mg，代入解得：QUOTE．故选D.点睛：本题容易产生的错误往往有三个：一是认为线框切割速度是vmax，产生的感应电动势是BLvmax；二是线框认为只有一边切割磁感线；三是线框左右都受安培力，漏掉一边．8.如图甲所示，导体框架bacd与水平面成θ角，质量为m、电阻为R的导体棒PQ与框架接触良好，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0～t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是（）(不计框架电阻，取平行斜面向上为正方向)A.B.C.D.【答案】BCD点睛：正确分析清楚过程中安培力的变化是解题关键，本题也可用排除法，因为后来安培力沿导轨向下且逐渐增大，因此摩擦力最后一定逐渐增大．9.一矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图甲所示．现把交流电加在原副线圈匝数之比为4∶1的理想变压器原线圈两端，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻（如图乙所示）。下列判断正确的是（）A.线圈转动的角速度ω＝100rad/sB.在t＝0.01s时刻，穿过矩形线圈的磁通量为零C.原线圈中电流表的读数为0.5A，副线圈中电压表的读数为55VD.原线圈中的输入功率为110W【答案】BD二、实验题：(本题共2小题，共18分．将答案填在题中的横线上)10.某同学利用如图甲所示的实验装置测物块与水平桌面的动摩擦因数．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器所连接电源的频率为50Hz.（1）通过分析纸带数据，可判断在打下计数点________和________之间某时刻物块开始减速．（2）物块与桌面间的动摩擦因数为μ＝________.（取两位有效数字）【答案】(1).(1)6(2).7(3).(2)0.20若用QUOTE来计算物块与木板间的动摩擦因数，则有：QUOTE；学*科点睛:（1）考查要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意有效数字．（2）本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验，要明确实验原理，特别是要明确系统误差的来源，知道减小系统误差的方法．11.有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图（a）所示。用多用电表电阻挡测得MN间的电阻膜的电阻Rx约为200QUOTE。陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学要利用下列器材设计一个测量该电阻膜厚度d的实验。A．毫米刻度尺B．游标卡尺（20分度）C．电池组E(电动势3V，内阻不计)D．电流表A1(量程0～15mA，内阻约为100Ω)E．电流表A2(量程0～3mA，内阻为QUOTE=200Ω)F．滑动变阻器R1(阻值范围0～20Ω，额定电流2A)G．电阻箱R2(阻值范围0～999Ω，额定电流1A)H．开关S、导线若干（1）他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l，用游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（b）所示，该陶瓷管的外径D=______cm；（2）将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为3.0V的电压表，需将电阻箱R2的阻值调到_______Ω.（3）为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，请在方框中完整画出测量电路图，并在图中标明器材代号______；（4）连接好电路后移动滑动变阻器的滑片，闭合开关。改变滑动变阻器接入电路的电阻，若某次实验两电流表A1和A2的读数分别为I1和I2，则电阻膜的电阻Rx=__________（用题目给出的已知量符号表示）；若镀膜材料的电阻率为QUOTE，计算电阻膜厚度d的数学表达式为d=_________（用Rx以及题目给出的已知量符号或数学常数的符号表示）。【答案】(1).（1）1.340；(2).（2）800(3).（3）电流表外接，分压式电路，见右图；(4).（4）(5).QUOTE（QUOTE同样给分）（4）根据欧姆定律可得：;（5）根据电阻定律可得：QUOTE,解得厚度QUOTE学*点睛：本题考查测量电阻率的实验，注意实验原理，同时注意明确游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，游标卡尺不需要估读；还要掌握实验器材的选取原则．三、计算题：(本题共2小题，共26分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12.两根光滑的长直金属导轨MN、M'N'平行置于竖直平面内，导轨间距为L=0.5m，电阻不计，M、M'处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R=2.0Ω，长度也为L、阻值同为R的金属棒ab质量为m=0.1kg垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B=4.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。ab由静止释放后向下运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为h=1.0m时刚好做匀速运动，求：（1）此过程金属棒的最大速度；（2）此过程中金属棒中产生的焦耳热。【答案】（1）2m/s（2）0.2J【解析】（1）QUOTE当QUOTE时QUOTE最大（2）QUOTE13.如图所示的平面直角坐标系xoy，在x轴下方的区域内存在方向与y轴正方向相同的匀强电场，电场强度为QUOTE.在x轴上方以原点O为圆心、半径为QUOTE的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为QUOTE.y轴下方的A点与O点的距离为QUOTE，一质量为、电荷量为的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．不计粒子的重力作用．（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r.（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，求E0.（3）若电场强度E等于第(2)问E0的QUOTE，求粒子从A点出发到第二次到达x轴所经历的时间．（结果保留两位有效数字）【答案】（1）0.2m（2）V/m（3）【解析】（1）粒子在电场中加速，由动能定理得qEd＝QUOTEmv2①粒子进入磁场后做圆周运动，有qvB＝mQUOTE②解得粒子在磁场中运动的半径QUOTE③即α＝30°⑦β＝2α＝60°⑧在电场中运动时间在磁场中运动的时间出磁场后运动的时间QUOTE总时间QUOTE多项选择题：（每题4分，选对但不全得2分，有选错的得零分，共8分）14.下列说法正确的是（）A.肥皂泡呈现的彩色是光的衍射现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B.机械波在介质中传播时,各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动C.若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，单摆振动的频率将不变，振幅变小D.光纤通信，全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理【答案】BC15.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（）A.t=0.10s时，质点Q的速度达到正向最大B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为10cmD.从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴负方向传播了2m【答案】BD【解析】根据Q的振动图像可知，t=0.10s时，质点Q向下运动，速度达到负向最大，选项A错误；质点振动的周期为0.20s，则t=0.15s时，即在图甲位置再运动0.05s=,质点P的运动方向沿y轴负方向,选项B正确；从t=0.10s到t=0.15s，质点P先向上振动后向下振动，则通过的路程小于A=10cm，选项C错误；波速QUOTE,则从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴负方向传播了QUOTE,选项D正确；故选BD.学*科点睛：本题有一定的综合性，考察了波动和振动图象问题，关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，只有在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在1/4周期内振动的路程才是A．计算题：(本题共2小题，共22分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)16.如图9所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴正方向，且t2＝0.45s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．试求：（1）此波向什么方向传播？（回答“向左”或“向右”）（2）波速是多大？（3）从t1＝0至t3＝1.1s时间内波中质点N运动的路程和t3时刻的位移分别是多少？【答案】（1）波向右传播（2）2m/s（3）-2.5cm.17.投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为R，光屏MN到球心O的距离为4R，玻璃对该单色光的折射率为n=QUOTE，不考虑光的干涉和衍射。求：（1）能从玻璃体射出的平行光到O点的距离d需满足什么条件。（2）光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径。(结果可用根式表示)【答案】（1）（2）QUOTE又因为QUOTE解得QUOTE多项选择题：（每题4分，选对但不全得2分，有选错的得零分，共8分）18.下列说法正确的是()A.原子核内部某个质子转变为中子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变B.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应D.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大【答案】BCBC.学*科19.如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是()A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为QUOTEC.B能达到的最大高度为QUOTED.B能达到的最大高度为QUOTE【答案】BD【解析】试题分析：对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：mgh=QUOTEmv02，则得，B刚到达水平地面时的考点：机械能守恒定律；动量守恒定律【名师点睛】利用动量守恒定律解题，一定注意状态的变化和状态的