2020年陕西省咸阳市阡东中学高二物理期末试卷带解析

2020年陕西省咸阳市阡东中学高二物理期末试卷含解析
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. 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，某同学对此图线提供的信息做出了下列判断，正确的应是
A．t=0.2 s 时摆球正经过最低点
B．t=1.1 s时摆球正经过最低点
C．摆球摆动过程中机械能守恒
D．摆球摆动的周期T=1.2 s
参考答案：
AD
2. 直导线在匀强磁场B中以速率V运动，运动方向与导线垂直，当V和B成什么角度时感应电动势最大（）
A.0
B.锐角
C.直角
D.钝角
参考答案：
3. （单选）我国是一个消耗能源的大国，节约能源刻不容缓，设有一架直升飞机以加速度从地面由静止开始竖直向上起飞，已知飞机在上升过程中每秒钟的耗油量V=（p，q均为常数），若直升飞机欲加速上升到某一高度处，且耗油量最小，则其加速度大小应为（）
A. B. C. D.
参考答案：
B
解：设匀加速直线运动的加速度为a，高度为h，由
得，则消耗的油量
知时，油量消耗最小．
解得．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
4. 如图10甲所示，ab、cd以为两根放置在同一水平面内且相互平行的金属轨道，相距L，右端连接一个阻值为R的定值电阻，轨道上放有一根导体棒MN，垂直两轨道且与两轨道接触良好，导体棒MN及轨道的电阻均可忽略不计。

整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。

导体棒MN在外办作用下以图中虚线所示范围的中心位置为平衡位置做简谐运动，振动周期为T，振幅为A，在t=0时刻恰好通过平衡位置，速度大小为v0，其简谐运动的速度V随时间t按余弦规律变化，如图10乙所示。

则下列说法正确的
是
A．回路中电动势的瞬时值为
B．导体棒MN中产生交流电的功率为
C．通过导体棒MN的电流的有效值为
D．在0等内通过导体棒MN的电荷量为
参考答案： （ B ）
5. 在下列几组仪器中，用来测量国际单位制中三个力学基本量的仪器是 A ．刻度尺、弹簧秤、秒表 B ．刻度尺、弹簧秤、打点计时器 C ．刻度尺、天平、秒表 D ．量筒、天平、秒表 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. 某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ 的热量，同时有2×106 kJ 的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气）。

则在工作中该热机对外做了
kJ 的功，热机的效率
％． 参考答案：
7. 长为L 的平行金属板电容器，两板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q ，质量为m 的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板沿垂直于电场线方向射入匀强电场中，刚好从下极板边缘射出，且射出时速度方向与下板成30°角，如图所示。

则两极板间的距离d 等于 ，匀强电场的场强大小E 等于 。

参考答案：
，
8. 远距离输电，若输送的电功率一定，输电电压增大到2倍，输电线的电阻减小到原来的0．5倍，则输电线损失的功率变为原来的 倍。

参考答案：
0.125
9. 如图所示，L 是直流电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计。

当开关S 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。

当开关S 断开时，____表的指针缓慢地回到零点，_____表的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点。

（填“G1或G2”）
参考答案：
_ G2 __ ___ G1___
10. 在火车转弯处，外轨略高于内轨,使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度 θ．设拐弯路段是半径为R 的圆弧，要使车轮与轨道之间无侧向压力，则火车经过弯道的速度= 。

参考答案： =
11. 现有一种特殊的电池，它的电动势E 约为9V ，内阻r 约为50Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R 为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图 (b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V ，内阻r 为 Ω.
参考答案：
10 46±2
12. 如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q=5.0×10-10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c 点，电场力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20cm,＝37°，则匀强电场的场强大小为_________v/m，电场强度的方向为______(COS37°＝0.8).
参考答案：
13. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。

在此过程中，线圈的磁通量将（选填“变大”或“变小”）。

若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了Wb。

参考答案：
变大；0.02Wb
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．
（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表
中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是
金属材料还是半导体材料?答：▲（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器▲．（填器材前的编号）
（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电源电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为▲ W．
参考答案：
（1）如图所示（3分）（连线错误均不给分）
（2）如图所示（3分）半导体材料（2分）
（3）R2 （3分）
（4）0.25（0.23～0.27均算对）（3分）
15. 在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，从仪器注明的规格可知，双缝间距d=0.20mm。

现测得像屏与双缝屏间的距离L=60.0cm。

然后，接通电源使光源正常工作。

（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米（mm），游标尺上有50个分度。

某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，映入眼帘的干涉条纹如图所示，他将分划板上的三条竖线对准a 条纹，此时游标尺上的读数为x1=3.60mm；接着再转动手轮，将分划板上的三条竖线对准b 条纹，此时游标尺上的读数如左图，则x2=_________mm。

（2）两个相邻亮纹（或暗纹）间距离的表达式为Δx=_________（用x1、x2表示）；这种色光的波长的表达式λ=____________（用Δx、L、d表示）。

利用上述测量结果，代入数据经计算可得 =_____________m（保留三位有效数字）。

参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。

某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点B处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数F和对应的释放点的高度h，并作出了一个F-h图像（如图乙所示）。

根据图中所给信息，回答下列问题（不计各处摩擦）：
（1）F-h图像中纵轴截距的物理意义是什么？
（2）该研究小组用的离心轨道圆周部分的半径是多少？
（3）当h=0.6m时，小球到达圆周上最高点C点时轨道对小球的压力是多大？
参考答案：
（1）由机械能守恒可得
………………………1分
………………………1分
………………………1分
（1）
………………………2分
故纵轴截距表示小球所受重力。

………………………2分
（2）当h=0.6m时，F=28N，带入（1）式可得
R=0.2m
（3）由机械能守恒可得
………………………1分
………………………1分
………………………1分
17. 质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中－S的图线如图所示。

求：
(1)物体的初速度多大？
(2)物体和平面间的摩擦系数为多大？（g取10m/s2）
(3)拉力F的大小。

参考答案：
18. 如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。

框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ =0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。

电阻R2 =0.1Ω的MN垂直于MM’。

整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。

垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。

设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.
(1) 求框架开始运动时ab速度v的大小；（8分）
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。

参考答案：解析：（1）对框架的压力①框架受水平面的支持力②。