陕西省咸阳市市渭城区正阳中学高二物理上学期期末试题含解析

陕西省咸阳市市渭城区正阳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. 在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（）
A. 用光照射，电流表示数变小
B. 用光照射，电压表示数变小
C. 将电阻箱阻值变大，电流表示数变大
D. 将电阻箱阻值变大，电压表示数变大
参考答案：
C
【详解】A、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；
C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误。

2. 一个电压表由电流表G与电阻R串联而成，如右图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些，采用下列哪种措施可能加以改进
A．在R上并联一个比R小得多的电阻
B．在R上并联一个比R大得多的电阻
C．在R上串联一个比R小得多的电阻D．在R上串联一个比R大得多的电阻
参考答案：
B
3. 如下图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。

如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为（）
A．a1＞a2＞a3＞a4 B．a1 = a3 >a2>a4
C．a1 = a3＞a4＞a2 D．a4 = a2＞a3＞a1
参考答案：
B
4. (双选)如图所示，用三根轻绳AB、BC、CD连接两个小球，两球质量均为m，A、D端固定，系统在竖直平面内静止，AB和CD与竖直方向夹角分别是30°和60°则（）
A．AB拉力是
B．BC拉力是mg
C．CD拉力是mg
D．BC与水平方向夹角是60°
参考答案：
BC
5. (单选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈总电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时
( )
A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为
C．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成60°角放置，当金属以垂直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，电阻R中的电流大小为________，方向为________。

（不计轨道与棒的电阻）
参考答案：
7. 一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝，线圈中的电流强度I= 。

参考答案：
2；0.1
8. 长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小等
于，方向为。

参考答案：
9. 一根长0.2m的直导线，垂直于匀强磁场的磁场方向放置，通以3A的电流时受到的安培力是6×10-2N，磁感应强度B= ；当导线的长度减为原来的一半时，磁感应强度B= 。

参考答案：
0.1T 0
10. 将一个电荷量为的试探电荷放入电场中某处，受到的电场力为F，则该点的电场强度
为，若在该位置放一电荷量为的试探电荷，则该电荷所受电场力
为
；沿电场线方向电势逐渐（选填“变大”或“变小”）
参考答案：
，，变小
11. 如图所示，有一未知电阻Rx，为了较准确地测出其电阻值，某同学通过以下两组测量数据，判断电压表S端是接a点还是接b点。

当电压表的S端接a点时，两个电表的示数分别为12V、0.15A；当电压表的S端接b点时，两个电表的示数分别为11V、0.2A，那么该电阻的测量值较为准确的数值等于Ω，测量值相对于真实值的偏差情况是（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：
80Ω、偏大
12. 如图所示，是匀强电场中的两点已知两点间的距离为，两点的连线与电场线成
角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为，把电子从点移到点电场力做功____ _
参考答案：
7.5×103 -3.84×10-16
13. 带电的云层中蕴含着巨大的能量，如果能够利用起来，将是一种电力资源。

在一次闪电中，云层与地面间的电势差约为2×103V，所放电荷量约为40C，则产生的总电能约为
_________J。

参考答案：
8×104
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B 球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．
【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．
【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.
(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
参考答案：
（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s, B球的速度却增加了8m/s ,所以猜想1是错的。

（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了
,所以猜想2也是错的；（2分）
（2）计算：B球动量的增加量Δp B =0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量
Δp A=0.3×8－0.3×5=0.9 kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）
15. 现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50 mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。

①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W 起的作用。

②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，。

改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E= ，内阻r= 。

（结果保留两位有效数字）
参考答案：
①防止短路，电流过大，烧坏电源
②读取电压表的示数，10V ，46±2Ω.（漏写单位，没分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在静电场中，将一电量q=－1.5×10―6C的电荷从A点移到B点，电势能减少3×10-4J。

如果将该电荷从C点移到A点，克服电场力做功1.5×10-4J。

（1）求AB两点间的电势差、AC两点间的电势差和BC两点间的电势差。

（2）若将此电荷从A点移动到无穷远处，克服电场力做功为6×10-4J，求电荷在A点的电势能。

参考答案：
5v 7v 9v 7.5×10-4J
17. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
(1)金属棒所受到的安培力大小；
(2)通过金属棒的电流；ks5u
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值．
参考答案：
(1)F安＝mgsin30°，得F安＝0.1 N.
(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示
18. 如图所示，两个半圆形的光滑细管道(管道内径远小于半圆形半径)在竖直平面内交叠，组成“S”字形通道。

大半圆BC的半径R=0.9m，小半圆CD的半径r=0.7m。

在“S”字形通道底部B连结一水平粗糙的细直管AB。

一质量m=0.18kg的小球（可视为质点）从A点以V0=12m/s 的速度向右进入直管道，经t1=0.5s 到达B点，在刚到达半圆轨道B点时，对B点的压力为N B=21.8N。

（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）小球在B点的速度V B及小球与AB轨道的动摩擦因数μ ?
（2）小球到达“S”字形通道的顶点D后，又经水平粗糙的细直管DE，从E点水平抛出，其水平射程S=3.2m。

小球在E点的速度V E为多少？
（3）求小球在到达C点后的瞬间，小球受到轨道的弹力大小为多少？方向如何？
参考答案：
（1）根据牛顿第二定律有N B-mg=mV B2/R
V B=10m/s --------------------- （2分）
a=(V0-V B)/t=4m/s2
μ mg=m a a =μg μ=0.4 -----------（2分）
（2）H=2R+2r=3.2m
t= V E=S/ t=4m/s -----------------------（3分）
（3）N C- mg=mV C2/r m V B2=2mg R+m V C2
N C=18.25N 方向向向上 ------------------------（3分）。