安徽省宣城市第十三中学高二物理下学期期末试题含解析

安徽省宣城市第十三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. 如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动。

要使油滴向上运动，可采用的方法是( )
只把电阻R1阻值调大 B．只把电阻R2阻值调大
C．只把电阻R3阻值调大 D．只把电阻R4阻值调大
参考答案：
BD
2. 一质量为1000kg的小汽车在恒定的牵引力在水平路面上沿直线行驶，4s末撤去牵引力F，其
图像如图所示，则小汽车的牵引力F和所受的阻力的大小是
A. B.
C. D.
参考答案：
C
3. 关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是
A．重的物体下落的加速度大
B．同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大
C．这个加速度在地球上任何地方都一样大
D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大参考答案：
B
4. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（）
A．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动
参考答案：
C
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】电路稳定时，电容器相当于开关断开，其电压等于与之并联的滑动变阻器部分的电压．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由
E=分析板间场强变化和油滴所受电场力变化，判断带电微粒的运动情况．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响．只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，判断R0消耗的电功率，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流．若断开形状S，电容器处于放电状态．
【解答】解：A、只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电路中有效总电阻不变，总电流不变，
则电压表的示数不变．电容器两板间的电压变大，由E=分析可知，板间场强增大，带电微粒所受的电场力变大，则带电微粒向上运动，故A错误；
B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，电容器的板间电压不变，电阻R3中没有电流，电源消耗的功率不变，故B错误；
C、只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器充电，电阻R3中有向上的电流，故C正确．
D、若断开开关S，电容器处于放电状态，所带的电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场
力减小，将向下运动，故D错误；
故选：C
5. （单选）两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是
A．两电阻的阻值为R1大于R2
B．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率
D．两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流
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. 质量m=4kg的物体A，在与水平成30°角的推力作用下保持静止，已知F=5N，作用时间t=3s，则力F的冲量I1=15N?s，地面对A的支持力的冲量I2=12
7.5N?s，A受的合外力冲量I2=0 N?s．
参考答案：
则力F的冲量I1=Ft=5×3N?s．
地面对A的支持力的冲量I2=F支t=（Fsin30°+G）?t=（5×+40）×3N?s=127.5N?s
A受的合外力冲量I合=F合t=0
故答案为：15；127.5；0
7. 池塘内水深为，水密度为，大气压强为，池塘底部生成的沼气泡内沼气的压强为。

沼气泡在池水中上浮的过程中，沼气泡内的压强（填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”）。

参考答案：8. 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。

（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在处（填a或b）。

（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向移动（填左或右）。

（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能
是
（写出一个）。

参考答案：
(1)a(2)左(3) 1 左边电源电压太低2线圈匝数太少3弹簧劲度系数太大
9. 如图所示的电场中，有A、B、C三点，则负电荷在点所受电场力最大，负电荷
在点具有的电势能最大。

参考答案：
A；C
试题分析：等势线分布越密电场线分布也越密，由F=qE可知电荷在A点所受电场力最大，对于负电荷来说电势越低电势能越大，沿着电场线电势降低，由此可知C点电势最低，负电荷在该点电势能最大
考点：考查电场线和等势线的分布
点评：本题难度较小，掌握电势与电场线的分布特点是求解本题的关键
10. （填空）如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的______和______。

此时，荧光屏上的电子束运动轨迹______偏转（填“向
上”“向下”或“不”）。

通过该实验我们能得出什么结论？__________。

参考答案：
_负极 _正极 _向下 __磁场对运动电荷有力的作用
11. ．热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R t作为传感器制作的简单自动报警器线路图：
①为使报警器正常工作，c应接在（填a或b）．
②现要求报警器报警时的最低温度提高为原来的1.5倍，则滑动变阻器滑片P点应向
移动（填左或右）一些．
参考答案：
12. 长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处，如图10所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于，方
向。

参考答案：
KQ/(R+L/2)2 向左13. 在s内把磁铁的一极插入匝数为100匝的螺线管中，穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10-2Wb
，这段时间内螺线管产生的感应电动势是 V。

若总电阻为30Ω，则线圈中的电流为 A
参考答案：
3 0。

1
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 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．
15. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。

如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。

通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。

请你对上述现象发表看法。

参考答案：
（1）（4分）
（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）
观点一：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：
银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abdc为n=500匝的矩形线圈，其中ac 长为L1=10cm，ab长为L2=5cm．线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为
R=8.0Ω．试求：
（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；
（2）电路中伏特表的示数；
（3）线圈每转动一周，外力所做的功．
参考答案：
解：（1）由于从中性面开始转动，所以交变电动势为：
e=nBs?sin?t=500×0.2×0.005×200sin200t=100sin200t（V）
（2）由瞬时值可知，交变电流电动势的有效值为E=V…①
由闭合电路的欧姆定律知：I=…②
电路中伏特表的示数，即负载两端的电压U=IR…③
联立①②③代入数据解得：U=V…④
（3）线圈转动的周期T==…⑤
由能量守恒得，外力做的功等于该电源做的功：W=UIT…⑥
联立②④⑤⑥代入数据得：W=5πJ
答：（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）：e═100sin200t （V）；
（2）电路中伏特表的示数V；（3）线圈每转动一周，外力所做的功5πJ
【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式．
【分析】（1）首先知道产生是正玄交流电，从中性面开转，确定瞬时表达．
（2）由峰值求出有效值，利用闭合电路的欧姆定律求电流，再求负载两端的电压即伏特表的示数．（3）据能量守恒，外力做的功等于电源提供的能量．
17. 如图所示，两个相同极板正对平行放置，板长为l，相距d，极板间电压为U，电子以初速度v0沿平行于板面方向射入电场中。

试推导电子射出电场时（电子电量e,质量m）
速度变化量△v的表达式
垂直于板方向偏移的位移y的表达式
速度与初速度方向夹角θ的正切值表达式
位移方向与初速度方向夹角α的正切值表达式
参考答案：
（1）因为速度只在加速度方向发生变化，则有△v=at=
(2)根据匀变速直线运动规律有：y=at2=
(3)tanθ= =
(4)tanα= =
18. 如图所示，间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。

倾斜导轨与水平面夹角也为，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动，当
cd刚要滑动时ab恰达到最大速度. （=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.求：（1）此时杆cd中的电流大小；
（2）杆ab的最大速度；
（3）若此过程中流过杆ab的电量为，则cd产生的焦耳热Q为多大？[来
参考答案：。