四川省绵阳市观桥中学高二物理上学期期末试题含解析

四川省绵阳市观桥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. 如图7，理想变压器原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接入一电压为U=U0sinωt的交流电
源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻。

若V，rad/s，则下述结论正确的：
A．副线圈中电压表的读数为55V
B．副线圈中输出交流电的周期为s
C．原线圈中电流表的读数为0.5A
D．原线圈中输入功率为W
参考答案：
AC
2. （多选）地球同步卫星相对于地面静止不动，犹如悬挂在空中一样，则世界各国的地球同步卫星( ) A．只能位于地球赤道上空B．绕地心的角速度跟地球自转角速度相同C．高度和速率是唯一确定的D．轨道都相同，且处于平衡状态
参考答案：
AB
3. 下列关于磁感线的说法中正确的是（）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．沿着磁感线的方向，磁场越来越弱
C．磁感线可以相交，相交处表示磁场互相叠加
D．所有的磁感线都是封闭的
参考答案：D
4. ．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（）
A. 保持S不变，增大d，则θ变大
B. 保持S不变，增大d，则θ变小
C. 保持d不变，减小S，则θ变小
D. 保持d不变，减小S，则θ不变
参考答案：
A
考点：电容器的动态分析
解：A、B、根据电容的决定式C=得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d
时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；反之，保持S不变，减小d，则θ减小．故A正确，B错误．
C、D、根据电容的决定式C=得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S
时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大；反之，保持d不变，增大S，则θ减小，故C错误，D错误．
故选：A．
5. 某物体沿粗糙斜面上滑，达到最高点后又返回原处，下列分析正确的是（）
A．上滑、下滑两过程中摩擦力的冲量大小相等
B．上滑、下滑两过程中合外力的冲量相等
C．上滑、下滑两过程中动量变化的方向相同
D．整个运动过程中动量变化的方向沿斜面向下
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）将一个电荷量为的电荷从A点移到B点，电场力做功是
，则A，B两点的电势差U AB
＝。

参考答案：
240V
7. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4.0×10-7J 。

则A、B、C三点中电势最高的是点，若把-1.5×10-9JC的电荷从A点移到C点，电场力做功为J。

参考答案：
8. （4分）频率为3Hz的简谐波，在某介质中的传播速度是1.2m/s，在传播方向上的两点间的距离是80cm，这个距离等于_________个波长，传播这个距离所用的时间是_______个周期。

参考答案：
2；2
9. 带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r＝__________，周期T＝__________.
参考答案：
10. 如图所示，为一球形空腔导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，a、b、c三点的场强E a E c E b（填＞或＜）三点的电势关
系．φa φbφc（填＞或＜）
参考答案：
E a＞ E c＞ E b；φa ＞φb＞φc
11. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变．图中A为粒子放射源，B为氮气（N）．完成该实验的核反应方程_______________。

参考答案：
12. 如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为
q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，则球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小为______________.
（静电力常量为）
参考答案：
3.6×105 N/C
13. 如图所示，边长为L的正方形线框abcd的匝数为n，ad边的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为 B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻为r。

现在让线框以OO′连线为轴，以角速度ω匀速转动，从图示时刻开始计时，
(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式
(2)当时，电阻R
两端的电压值。

参考答案：
U=iR=nBωl2R/[2(R+r)]
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。

（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。

（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。

参考答案：
(1)Q点电场强度较强(1分)。

因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。

(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）
方向向左(或与电场强度方向相反) (1分)
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. 知光线自空气射入甲介质中，入射角为60°，折射角为30°；光线从乙介质射入空气，入射角为45°，折射角为60°，求：
（1）甲、乙两种介质的折射率之比n甲∶n乙；
（2）光在甲、乙两种介质中的光速之比v甲∶v乙
参考答案：
17. 光滑的平行金属导轨长L＝2 m，两导轨间距d＝0.5 m，轨道平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝0.6 Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B ＝1 T，如图所示．有一质量m＝0.5 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，试求：
(1)当棒的速度v＝2 m/s时，电阻R两端的电压；
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小；
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．
参考答案：
〔解析〕(1)当棒的速度v＝2 m/s时，棒中产生的感应电动势E＝Bdv＝1 V
此时电路中的电流I＝＝1 A，所以电阻R两端的电压U＝IR＝0.6 V.
(2)根据Q＝I2Rt得＝，可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量Q2＝Q1＝0.4 J
设棒到达最底端时的速度为v2，根据能的转化和守恒定律，有：mgLsin θ＝mv＋Q1＋Q2，解得：v2＝4 m/s.
(3)棒到达最底端时回路中产生的感应电流I2＝＝2 A
根据牛顿第二定律有：mgsin θ－BI2d＝ma，解得：a＝3 m/s2.
18. 在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1. 5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10-7J．
(1)求A、C两点间电势差？(2)电荷从A经B移到C，电势能如何变化？变化多少？
参考答案：
解：(1)UAC==-125（v）
(2)EPA-EPC=WAC=WAB+WBC=-2.5×10-7 J, 电势能增加----2分
电势能增加了2.5×10-7 J（3分）。