江西省上饶市横街中学高二物理期末试题含解析

江西省上饶市横街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. （多选）图甲是小型交流发电机示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表，内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）
A.电压表的示数为10v
B.0.01秒时发电机线圈与磁场方向平行
C.若P的位置向上移动，R的大小不变时，电流表读数将减小
D.若P的位置不变，R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍
参考答案：
CD
2. 如图所示，矩形线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，线框两竖直边跟长直导线平行。

当导线框向左平移时，导线框中的感应电流方向是（）
A．沿adcba方向 B．沿abcda方向
C．无感应电流 D．电流方向时刻在变化
参考答案：
A 3. 如图所示是电磁流量计的示意图。

圆管由非磁性材料制成、空间有匀强磁场。

当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点间的电势差为E，就可以知道管中流体的流量q――单位时间内流过管道横截面的流体的体积。

已知管的直径为d，磁感应强度为B，则q 与E关系的表达式为假定管中各处液体的流速相同。

参考答案：
4. （单选）如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则下列说法正确的是( )
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
参考答案：
D
5. （单选）物理学中规定的电流方向是（）
A．正电荷的定向移动的方向B．负电荷的定向移动的方向
C．自由电荷的定向移动的方向D．正负离子的定向移动的方向
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 电场中A、B两点的电势是=800V，=200V。

把电荷q=1.5×10-8C由A移动到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少？变化了多少？
参考答案：
(1) (2)减少量为
据电势求得电势差，再据电势差求得电场力做的功，然后求得电势能的变化。

A、B两点间的电势差
电荷从A点移动到B点，电场力对电荷所做的功
电场力做正功，电势能减少；因为，所以电势能减少
7. 逻辑电路在电子线路中有着重要的应用，某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路。

天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。

图中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小，R是可调电阻，起分压作用。

“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。

J为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动（图中未画路灯电路）。

（1）当天黑时，“非”门电路获得_____________电压。

（填“高”或“低”）
（2）如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调_____________（填“大”或“小”）一些。

参考答案：
1）低（2）大13. ＝> 14. 0.641 10.296，536
8. 在发射电磁波的某个LC振荡电路里，电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间为5×10-7s，则发射的电磁波的频率为 Hz，该电磁波在真空中的波长为 m。

参考答案：
2×106，150
9. 由A、B两个平行金属板构成的电容器，A、B两板相距2.0 mm，A板上带C的电荷量，A、B两板的电势差是40 V．由此可知，这个电容器的电容是________；如果保持A、B两板的电荷量不变，将两板间的距离增大为4.0 mm时，A、B两板间的电势差是
________．
参考答案：
5×10-10 F ， 80 V
10. 在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2，且相隔一定的距离。

若现将q1增加为原来的3倍，再将两点荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下电荷间的库仑力之比
为。

参考答案：
1:12
11. （4分）一等边三角形ABC，其顶点处都通有相同电流的三根长直导线垂直线面放置，电流方向如图，则三角形ABC的中心的磁感应强度为。

（每根导线在O处产生的磁感应强度均为B）
参考答案：
12. 如右图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于________(填“断路”或“短路”)，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A 是________电势(填“高”或“低”)．
参考答案：
断路；与；高
13. 质量为M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小球用细绳吊在小车上O点，将小球拉至水平位置A点静止开始释放（如图所示），则小球落至最低点时相对地的速
度。

参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7 m 的橙色光源照射单缝S ， 在光屏中央P 处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P 点上方的P1点出现第一条 亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7 m 的紫色光 照射单缝时，问：
(1)屏上P 处将出现什么条纹？
(2)屏上P1处将出现什么条纹？ 参考答案：
(1)亮条纹 (2)暗条纹
15. (12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。

物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。

试回答下列问题：
(1)如图所示，ABCD 是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。

AB 和CD 是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良
好，由此可判断圆板是 晶体。

(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?
(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)
参考答案：
(1) (4分) 单； (2) (4分) 熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆； (3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”
的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （10分） 如图所示，R 1=14.0Ω，R 2=9.0Ω. 当开关S 接通位置1时，测得电流I 1=0.2A ；当开关S 接通位置2时，测得电流I 2=0.3A ，求：电源的电动势E 和内阻r 。

参考答案：
由
得：0.2=E/(14.0+r) ①
0.3=E/(9.0+r) ②
联立①②两式解得：
E=3.0V
r=1Ω
17. （14分）如图所示，两根与水平面成角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L=1m，导轨底端接有阻值为1的电阻R，导轨的电阻忽略不计。

整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B=1T。

现有一质量为m=0.2kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连，细绳与导轨平面平行，将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动。

运动过程中，棒与导轨始终
保持垂直接触。

（）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图象如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1。

（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2=3B1，其他条件不变，图线的斜率及图线与M轴交点有什么变化。

参考答案：
（1）由于金属棒匀速运动，以棒为研究对象，则其受力平衡，即
（3分）
解得m/s （1分）
（2）设棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为Q（即安培力做功的大小），根据系统能量转化与守恒定律得：
（3分）
解得J（1分）
（3）由得，（2分）
从图象上可以看出，（2分）
（4）当改变磁感应强度的大小为B2，B2=3B1，其他条件不变时从表达式
上可以看出
图线的斜率减小为原来的（1分）
与M轴的交点不变，图线与M轴的交点表示。

（2分）
18. 如图所示，质量均为m的木块A、B用轻弹簧相连，竖直放置在水平面上，静止时弹簧的压缩量为l。

现用竖直向下的力F缓慢将弹簧再向下压缩一段距离后，系统再次处于静止。

此时突然撤去压力F，当A上升到最高点时，B对水平面的压力恰好为零。

求：
⑴F向下压缩弹簧的距离x；
⑵压力F在压缩弹簧过程中做的功W。

参考答案：
分析与解：⑴如图①、②、③、④分别表示未放A，弹簧处于原长的状态、弹簧和A相连后的静止状态、撤去压力F前的静止状态和撤去压力后A上升到最高点的状态。

撤去F后，A做简谐运动，②状态A处于平衡位置。

②状态弹簧被压缩，弹力等于A的重力；④状态弹簧被拉长，弹力等于B的重力；由于A、B 质量相等，因此②、④状态弹簧的形变量都是l。

由简谐运动的对称性，③、④状态A到平衡位置的距离都等于振幅，因此x=2l
⑵②到③过程压力做的功W等于系统机械能的增加，由于是“缓慢”压缩，机械能中的动能不变，重力势能减少，因此该过程弹性势能的增加量ΔE1=W+2mgl；③到④过程系统机械能守恒，初、末状态动能都为零，因此弹性势能减少量等于重力势能增加量，即ΔE2=4mgl。

由于②、④状态弹簧的形变量相同，系统的弹性势能相同，即ΔE1=ΔE2，因此W=2mgl。