2020年河南省平顶山市宝丰县第一高级中学高二物理上学期期末试题含解析

2020年河南省平顶山市宝丰县第一高级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. 下面各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．A球能保持静止的是()
参考答案：
AD
2. 如图所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力
A．数值变大，方向不变
B．数值变小，方向不变
C．数值不变，方向改变
D．数值和方向均改变
参考答案：
B
3. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是：()
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
参考答案：
c 4. 如图所示，一电量为q的带电粒子在竖直向上的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B 正交的空间区域做竖直平面内的匀速圆周运动，重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动
C.粒子的质量为Eq/g
D.粒子从圆轨道的最高点运动到最低点的时间为πE/gB
参考答案：
BCD
5. 下列实例中，机械能守恒的是
A．气球匀速上升
B．物体沿光滑斜面自由下滑
C．物体在竖直面内作匀速圆周运动
D．汽车沿斜坡匀速向下行驶
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一根长为0.2m的导线，通以3A的电流，当电流方向与磁场方向垂直时，它受到的磁场的作用力是6×10-2N，当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时，它受到的磁场的作用力是_____N。

参考答案：
6×10-2
7. 在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点。

当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑。

a、b两点的角速度的大小关系是ωa _______ ωb（选填“>”、“=”或“<”）。

参考答案：
<
8. 两导体导电时的I-U图线如图11 所示，则电阻R1:R2= ；若两个导体中的电流强度相等(不为0)时，导体两端电压之比U1:U2= 。

参考答案：
9.
参考答案：
10. 有一个未知电阻Rx，用图中左和右两种电路分别对它进行测量，用左图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用右图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真值偏______（填“大或小”）
参考答案：
左，1000Ω，大；
11. 一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动，则用正弦函数表示的振动方程为．参考答案：
12. 在匀强电场中，有一固定的O点，连有长度都为的绝缘细线，细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C（不计重力，带电小球之间的作用力不能忽略），其中带负电、电荷量为，三个小球目前都处于如图所示的平衡状态（AO平行于电场线，且与直线BC垂直），则带电小球B、C所带电荷量（选填“”、“”或“”）；若已知静电力恒量为，则匀强电场的大小为。

参考答案：
13. 如图所示，MN和PQ中的一条线是玻璃和空气的分界面，另一条线是分界面的法线；OA、OB、OC分别是光线在这个界面上的入射线、反射线和折射线中的某一条光线。

可以分析出________是界面；________是入射线，________是折射线；玻璃在界面的________侧。

参考答案：
PQ BO OC右
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；=9 mA<10mA
所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。

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. 有大量的氢原子吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子的能级公式：
E n=（n=1，2，3，L），氢原子处于基态时的能量为E1。

（1）则吸收光子的频率v是多少？
（2）当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出几条谱线？辐射光子的能量分别为多少？
参考答案：
（1）-（2）当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出3条谱线，辐射光子的能量分别为-，-，-。

【详解】（1）据跃迁理论：E3-E1=hv，而E3=，解得：v==-。

（2）由于是大量原子，可从n=3跃迁到n=1，从从n=3跃迁到从n=2，再从从n=2跃迁到从n=1，故应有三条谱线，光子能量分别为△E1=E3-E1，△E2=E3-E2，△E3=E2-E1，
即△E1=-，△E2=-，△E3=-。

17. 用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？
（2）弹性势能的最大值是多大？
参考答案：
解：（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒得：
（m A+m B）v=（m A+m B+m C）V A
代入数据解得：V A=3m/s
（2）B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为v1，则：
m B v=（m B+m C）v1
代入数据解得：v1=2m/s
设弹簧的弹性势能最大为E P，根据机械能守恒得：
E P=（m B+m c）v12+m A v2﹣（m A+m B+m c）v A2
代入解得为：E P=12J．
答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度3m/s；
（2）弹性势能的最大值是12J．
【考点】动量守恒定律；弹性势能．
【分析】（1）B与C发生碰撞后，B的速度减小，BC一起向右运动．A物体没有参加碰撞，速度不变，继续向右运动，这样弹簧被压缩，当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，根据动量守恒求出物体A的速度．
（2）根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度．由机械能守恒求解弹性势能的最大值．
18. 某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题．
Ff＝kmgv，其中k＝2.0×10－3s/m．取重力加速度g＝10 m/s2．
(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动，求这次测试中加速过程的加速度a1的大小和制动过程的加速度a2的大小；
(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度vm；
(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变。

若电源的电功率转化为汽车前进的机械功率的效率η＝90%．假设1 kWh电能的售价为0.50元，求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶距离s＝100 km时所消耗电能的费用。

（第三问结果保留整数即可）
参考答案：
(1)加速过程的加速度大小
制动过程满足：
解得加速度大小
(2)当汽车的速度达到最大时，汽车受到牵引力与阻力相等．满足：
，即
解得：
(3)以最大速度行驶过程中，克服阻力所做的功
代入数据，解得：
消耗电能
所以，以最大速度行驶100 km的费用。