山西省大同市铁路职工第一中学高二物理下学期期末试题含解析

山西省大同市铁路职工第一中学高二物理下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. (单选)利用如图3所示的电路可测出电压表的内阻，电源的内阻可以忽略，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表均对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的－R图象为下图中的
()[ZXXK]
参考答案：
B
2. （多选题）如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，，(以无穷远处电势为零)则( )
A．O点的电场强度为零
B．O点的电势为零
C．A的电场强度一定大于B的电场强度
D．A的电场强度和B的电场强度方向相同
参考答案：
AD
3. 将弹簧从原长逐渐压缩的过程中，关于弹性势能的变化，下列说法正确的是（）
A．增加 B．减少 C．不变 D．无法确定
参考答案：A
4. 质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的支持力和木块重力的合力方向应该是
A．沿斜面向下Ｂ．垂直于斜面向上 C．沿斜面向上Ｄ．竖直向上
参考答案：
A
5. （多选）如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷，在x轴上C点有电荷，且CO=OD，。

下列判断正确的是（）
A．O点电场强度为零
B．D点电场强度为零
C．若将点电荷从O移向C的过程中，则电势能增大
D．若将点电荷从O移向C的过程中，则电势能增大
参考答案：
BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a 向b，则导体棒受到的安培力方向为。

(选填“向左”、“向右”)
参考答案：
N 向右
7. 如图所示，将一个电流表G和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是表，要使它的量程加大，应使R1（填“增大”或“减小”）；乙图是表，要使它的量程加大，应使R2（填“增大”或“减小”）。

参考答案：
电流表减小电压表增大
8. 如图1所示为研究光电效应的电路图．
（1）对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转．将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能（选填“减小”、“增大”）．如果将电源正负极对换，电流
表（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数．
（2）当用光子能量为5eV的光照射时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图2所示．则光电子的最大初动能为，金属的逸出功为．
参考答案：
（1）减小，可能；（2）2eV，3eV．
【考点】光电效应．
【分析】（1）当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应．
（2）该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于﹣2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为2eV，根据光电效应方程E Km=hγ﹣W0，求出逸出功．
【解答】解：（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小．
紫光的频率小于紫外线，紫外线照射能发生光电效应，但是紫光照射不一定能发生光电效应．所以电流表可能有示数．
（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，
当电压是﹣2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：E Km=2eV，
根据光电效应方程有：E Km=hγ﹣W0，W0=3eV．
故答案为：（1）减小，可能；（2）2eV，3eV．
9. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一个半径为10cm、电阻为、质量为0.1kg的金属圆环以
的速度向一有界磁场滑去，磁场的磁感应强度为0.5T．经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生了3.2J的热量，则此时圆环的瞬时速度为__________，瞬时加速度为
_______．
参考答案：
10. 两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点(如图所示),静止后两条细线张角为2θ.若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为__________，悬线张力大小为_________．
参考答案：
11. 有一待测电阻Rx，无法估计其粗略值。

某同学应用伏安法进行测量，按下图所示（甲）、（乙）两种电路各测一次，用（甲）图测得的数据是2.9V，4.0mA
；用（乙）图测
得的数据是3.0V，3.0mA。

由此可知，应用________图测量的值误差较小，测量值Rx＝
________Ω。

参考答案：
_ 乙___; Rx＝_1.0×103_Ω
12. （4分）把一个带电量为-5×10-8 C的点电荷放到电场中的某点，受到的电场力为2×10-3 N，则该点电场强度的大小为___________N/C，此力的方向与场强方向____________（填“相同”或“相反”）。

参考答案：
4×104，相反
13. 原子核的质量数为，电荷数为；质子数为，中子数
为．
参考答案：
3;2;2;1
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．
参考答案：
，斥力．
解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．
【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
15. 在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：
闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0=75cmHg，室温t0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm．已知柱形容器横截面积S=0.01m2，75cmHg=1.0×105Pa．
（1）求活塞的质量；
（2）使容器内温度降至﹣63℃，求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L1．
参考答案：
解：（1）封闭气体压强为：P=P0+ρg?△h=75cmHg+1.5cmHg=76.5cmHg；
活塞受力平衡，故：
mg=（P﹣P0）S
解得：
m==2kg
（2）活塞依然平衡，说明封闭气体的压强不变，仍然为76.5cmHg，故此时U形管两侧水银面的高度差依然为1.5cm；
封闭气体经历等压变化，各个状态参量为：T0=t0+273=300K，T1=﹣63+273=210K，V0=LS，V1=L1S，由盖﹣吕萨克定律得到：
解得：
答：（1）活塞的质量为2kg；
（2）使容器内温度降至﹣63℃，此时U形管两侧水银面的高度差为1.5cm，活塞离容器底部的高度L1为35cm．
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】（1）从水银气压计求解气缸内的气压，然后对活塞受力分析，受重力和内外气体的压力，
根据平衡条件列式求解活塞的质量；
（2）封闭气体经历等压变化，根据盖﹣吕萨克定律列式求解气体的体积，得到活塞离容器底部的高度．
17. 如图所示，R1＝5Ω，R2＝9Ω。

当开关S断开时，电流表的示数为I＝0.2A，当开关
S闭合时，电流表的示数为＝0.3A。

（电流表内阻不计）求：
（1）电源的电动势和内阻．
（2）试比较S断开和闭合两种情况下，哪一种情况电源的输出功率大？
参考答案：
（1），
（2）断开，闭合所以闭合情况下功率大
18. 如图，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻，一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4T。

棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x＝9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热比Q1∶Q2＝2∶1。

导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。

求：
(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2。

参考答案：。