安徽省芜湖市南陵县第三中学高二物理期末试卷带解析

安徽省芜湖市南陵县第三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. 如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0抛出,不计空气阻力,以水平地面为零势能面，则当它到达B点时的机械能为( )
A. B. C. D.
参考答案：
B
2. 如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆轨道，圆心O在S的正上方．在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．则以下的
说法中正确的是
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相同
B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相同
C．a比b先到达S，它们在S点的动量相同
D．b比a先到达S，它们在S点的动量相同
参考答案：
A
3. (单选)如图(甲)所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中. 现给圆环向右初速度v0 ，其中>，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图（乙）中的（）
参考答案：
D
4. 二十世纪初，英国物理学家阿斯顿首次制成了聚焦性能较高的质谱仪，并用此对许多元素的同位素进行测量，从而肯定了同位素的普遍存在。

现有速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该束粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带正电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小
参考答案：
BD
5. （单选）在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线（）
6. 如图所示，在匀强电场中有a 、b 、c 三点，a 、b 相距 4 cm ，b 、c 相距10 cm ，ab 与电场线平行，bc 与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8 C 的电荷从a 点移到b 点时，电场力做功为4×10-6 J ．则a 、b 间电势差为________V ，匀强电场的电场强度大小为________V/m ，a 、c 间电势差为________V 。

参考答案：
200 5000 450
7. 如图8，在真空中有两个点电荷A 和B ，电量分别为－Q 和＋2Q ，它们相距L ，如果在两点电荷连线的中点O 有一个半径为r （2r ＜L ）的空心金属球，且球心位于O 点，则球壳上的感应电荷在O 点处的场强大小________，方向_______．
参考答案：
12kQ/L2，沿AB 连线指向B
8. 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
9. （3分）红光在水中的波长和绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为，则红
光和绿光在水中频率之比为 。

参考答案：
10. 如图甲所示，导体圆环所围的面积为10 cm2，电容器的电容为2μF(电容器的体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示，则在1 s 末电容器的带电荷量为__________C ；4 s 末电容器的a 板带电荷量为____________C.
参考答案：
11. 如图所示，将边长为L 、总电阻为R 的正方形闭合线圈，从磁感强度为 B 的匀强磁场中以速度v 匀速拉出（磁场方向垂直线圈平面）
（1）所用拉力F＝．
（2）拉力F做的功W＝．
（3）拉力F的功率P F＝．
（4）线圈放出的热量Q＝．
（5）线圈发热的功率P热＝．
（6）通过导线截面的电量q＝．
参考答案：
（1）B2L2v/R （2）B2L3v/R （3）B2L2v2/R （4）B2L3v/R （5）B2L2v2/R
（6）BL2/R
12. 如图所示虚线框内为欧姆表的示意图，当此时两表笔短接时，表头上的电流为满偏，大小为
5mA，而干电池的电压为1.5V，那么该欧姆表的总内阻为________Ω。

若用该欧姆表测电阻时，指针偏在满刻度的一半处，则待测电阻的阻值为________Ω。

参考答案：
300,300
13. 如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0．1T，矩形线圈的匝数N=100匝，边长=0．2m，
=0．5m，转动角速度rad／s，转轴在正中间。

则：
(1)从图示位置开始计时，该线圈电动势的瞬时表达式：
(2)当线圈作成半径为r=的圆形(其它条件不变)
，电动势的瞬时表达式：
(3)当转轴移动至ab边(其它条件不变)，电动势的瞬时表达
式：
参考答案：
（1）314cos100πt(V )、（2）不变、（3）不变。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在练习使用多用电表时，某同学将选择开关拨至“×10”挡时，欧姆表的内部结构可简化为图甲中虚线框内的电路，欧姆表已经进行了必要的调零．该同学想用一个电阻箱R x较精确地测出该电路中电源的电动势E和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻R内（即R g+R0+r），他的操作步骤是：
a．将欧姆表与电阻箱R x连成图甲所示的闭合电路；
b．改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数R x和对应的电流表G的示数I；
c．将记录的各组R x、I的数据描点在乙图中，得到﹣R x图线；
d．由乙图所作﹣R x图线，求出电源电动势E和欧姆表内阻R内．
图甲中，a表笔的颜色是（填红或黑），电源电动势E为V，欧姆表内阻R内为Ω，电流表G的量程是mA．
参考答案：
解：由图甲所示可知，a与电源正极相连，则a表笔是黑色的；由图甲所示，在闭合电路中，电源电动势：E=I（R g+R0+r+R X），
=R X+，由图乙所示图象可知，图象纵轴截距：b==20，
图象斜率：k====0.125，解得：E=8V，内阻：R内=R g+R0+r=160Ω，
电流表G的满偏电流I g===0.05A=50mA，则电流表量程为50mA；
故答案为：黑；8；160；50．
【考点】用多用电表测电阻．
【分析】欧姆表内置电源的正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连；根据电路图应用欧姆定律求出函数图象表达式，然后根据函数表达式与图象求出电动势与内阻．
15. （6分）某课外兴趣小组测量一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得
到：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P
= W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20 V的电压上，灯泡
能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由变 (填“大”或“小”)，最大电流是 A。

参考答案：
① 24 (2分) ② 4 (1分) ③大小 (2分) 12 (1分)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）电子秤是我们日常生活中常见的测量仪器，其原理图如图所示，它利用电压表的读数来指示物体质量。

托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。

滑动变阻器的滑动触头与弹簧上端相连接，当盘中不放物体时，电压表的示数为零。

设电源电动势为，内电阻为，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器粗细均匀且总电阻为R，总长度为L，弹簧的劲度系数为，不计一切摩擦和其他阻力。

（1）请简要说明电子称的工作原理。

（2）试推出电压表的示数U表与所称物体质量m之间的关系式。

参考答案：
解析：
④
解得：⑤
17. 如图所示，PQ为一固定水平放置的光滑细长杆，质量均为m的两小球A、B穿于其上，两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线，在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E， C、D球质量分别为m和2m，用轻绳连接并跨过定滑轮。

释放C、
D后，当C、D球运动时轻弹簧长度也为L，已知劲度系数为K，（弹簧在弹性限度内，重力
加速度为g）求
（1）C、D球运动时，连接C、D的轻绳中张力T
（2）求细杆对A球的弹力FA大小
（3）求弹簧的原始长度？
参考答案：
18. 如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。

当圆盘静止时，让小球在水中振动，球将做阻尼振动。

现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如右
图。

（为方便计算，，结果保留三位有效数字）
（1）当圆盘以0.4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
（2）若一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长为多少？
参考答案：。