2019年河南省平顶山市第二中学高二物理期末试题含解析

2019年河南省平顶山市第二中学高二物理期末试题含
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. 由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是
A．乘火车通过的路程等于位移的大小
B．乘轮船通过的路程等于位移的大小
C．乘火车与轮船通过的位移相等
D．乘火车与轮船通过的位移不相等
参考答案：
C
2. 下列说法正确的是
A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势
B．当线圈中电流反向时．线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
参考答案：
AC
3. （单选）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。

已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则下列说法正确
的是()
A．电压表的示数为220 V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484 W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
参考答案：
D
4. （多选）如右图所示(a)中直线MN是一个点电荷电场中的电场线.图(b)是放在电场线上的a、b两点的试探电荷其电荷量q的大小与所受电场力F的大小的关系图象,则（）
A.如果场源是正电荷,场源位置在a的左侧
B.如果场源是正电荷,场源位置在b的右侧
C.如果场源是负电荷,场源位置在a的左侧
D.如果场源是负电荷,场源位置在b的右侧
参考答案：
AC
5. （单选）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点．设滑块所受支持力为FN．OP与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是（）
A．
F=B．F=mgtanθC．
FN=
D．F N=mgtanθ
参考答案：
解：对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得
，，所以A正确，B、C、D错误．
故选A．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一只氖管的起辉电压（达到或超过起辉电压后氖管会发光）与交变电压
V的有效值相等，若将这交变电压接到氖管的两极，在一个周期内，氖管的发光时间为
参考答案：
0.01s
7. （1）有一满偏电流I g=4mA，内阻R g=120Ω的电流表G, 要把它改装成为量程为6V的电压表，应联一个Ω的分压电阻。

（2）有一满偏电流I
g =4mA，内阻R
g
=120Ω的电流表G, 若把它改装成为量程
为3A的电流表，应联一个Ω的分流电阻（保留两位有效数字）。

参考答案：
8. 在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对
方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起．①他们碰撞后的共同速率是；
②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：（能或不能）
参考答案：
0.1m/s；能．
【考点】动量守恒定律．
【分析】三个运动员所受合外力为零，动量守恒，根据动量守恒定律求出撞后共同速度，若此速度与前锋速度方向相同则可以得分．
【解答】解：以前锋速度方向为正方向，设撞后共同速度为v，碰撞过程动量守恒，
根据动量守恒定律得：m1v1﹣m2v2﹣m3v3=（m1+m2+m3）v，
解得：v=0.1m/s
所以他们碰撞后的共同速率为0.1m/s，方向与前锋方向相同，所以可以得分，如图所示．故答案为：0.1m/s；能．
9. 我国生活用电的交流电电压的最大值为________V,有效值为_________V。

频率为Hz
参考答案：
10. （3分）汽车以额定功率在水平面上做直线运动，速度为3m/s时的加速度是速度为6m/s时的3倍（设汽车受到的阻力恒定），则汽车的最大速度为__________
参考答案：
12m/s
11. （2014春?博乐市校级期中）简谐运动的回复力F=．
参考答案：
﹣kx．
简谐运动的回复力和能量．
解：简谐运动的回复力与位移方向相反，并且总是指向平衡位置，公式为：F=﹣kx；
故答案为：﹣kx．
12. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强为E 方向竖直向下的匀强电场中，该粒子在电场中的经历时间_____后，其即时速度的方向与初速度方向成30o角。

在这过程中粒子的电势能增量为_______。

（不计重力）
参考答案：
，
13. 如图所示，电流表的示数为 0．1A，电压表的示数为60 V．
（1）待测电阻的测量值是____。

（2）如果电压表的内阻 RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是 ________。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）图乙中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是______________。

（选填
F或F’）
（2）本实验采用的科学方法是（）
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
参考答案：
15. 某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平．两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同．实验时，先测出A、B两球的质量m A、m B，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值x0，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次．
①为确保实验中球A不反向运动，则m A、m B应满足的关系是；
②写出实验中还需要测量的物理量及符号：
；
③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：；
④取m A=2m B，x0=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为．
参考答案：
①m A＞m B；②碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：x A、x B；
③m A=m A+m B；④m．
【考点】验证动量守恒定律．
【分析】①为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量；
②③应用动量守恒定律与动能定理求出实验需要验证的表达式，然后确定需要测量的量；
④根据动量守恒定律与机械能守恒定律求出碰撞后的速度，然后求出B球滑行的距离．【解答】解：①为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m A＞m B；
②碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为：v A、v B，
由动能定理得：﹣μm A gx0=0﹣m A v02，v0=，
﹣μm A gx A=0﹣m A v A2，v A=，
﹣μm B gx B=0﹣m B v B2，v B=，
如果碰撞过程动量守恒，则：m A v0=m A v A+m B v B，
即：m A=m A+m B，
整理得：m A=m A+m B，
实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：x A、x B．
③由②可知，若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式为：
m A=m A+m B．
④如果碰撞过程是完全弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
m A=m A+m B，
由机械能守恒定律得：m A（）2=m A（）2+m B（）2，已知：m A=2m B，x0=1m，
解得：x B=m；
故答案为：①m A＞m B；②碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：x A、x B；
③m A=m A+m B；④m．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V，电压表的读数为110 V，求：
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）电动机工作1 h所产生的热量是多少？
参考答案：
（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110 V，U2=U-U1=（160-110）V=50 V
通过电动机的电流为I，则I== A=5 A
（2）输入到电功机的电功率P电,P电=U1I=110×5 W=550 W21世纪教育网
（3）电动机工作1 h所产生的热量Q，Q=I2rt=52×0.6×3600 J=54000 J
17. 如图所示，将一根两端开口，粗细均匀的细直玻璃管竖直插入水银中，并且使它们上端高出水银面，封闭管的上端。

现将管竖直上提，问此时管内水银面高出管外
水银面多少？（大气压强）
参考答案：
18. 两根相距为L的平行金属导轨固定于水平面上，导轨电阻不计．一个质量为m、长为L、宽为a的线框放在水平导轨上(如图3-4所示)，长边的电阻均为2R，宽边电阻不计，导轨与线框间的动摩擦因数为μ，两者接触电阻不计．导轨左端连有阻值为2R的电阻．导轨平面上有n个竖直向上的宽度为a、间距为b的匀强磁场区域（a<b），磁感应强度为B．线框右边初始位于OO′，与第一个磁场区域左边界相距2a，求：
(1)给线框向右的初速度v0，为使线框保持v0的速度一直向右穿过各磁场区域，需对线框施加水平向右的拉力．求线框不在磁场中时受到的拉力F1和在磁场中时受到的拉力F2的大小；
(2)在(1)的情况下，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第2个磁场区域过程中，拉力所做的功；
(3)若线框初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使线框进入各磁场的速度都相等，求线框从OO′开始运动到线框左边刚离开第n个磁场区域的整个过程中，导轨左端电阻产生的热量．
参考答案：
解：（1）因匀速，则
线框不在磁场中时，F1=μmg
线框在磁场中时，F2=μmg+BIL
切割磁感线时，电动势E=BLv0 总电阻R总=3R I=E/3R= BLv0/3R （则 F2=μmg+B2L2 v0/3R
（2）因匀速，则拉力做功W F=W克摩+W克安（1分）
W克摩=μmg(2a+3a+b)=μmg(5a+b) （1分）
W克安=4aB2L2 v0/3R （1分）。