山西省太原市第三十七中学2020年高二物理上学期期末试卷带解析

山西省太原市第三十七中学2020年高二物理上学期期末试卷含解析
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. 在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。

随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。

很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是 ( )
A．牛顿 B．爱因斯坦 C．法拉第 D．霍金
参考答案：
C
2. 图中甲图所示的线圈为5匝，其端点a，b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为（）
A．，2伏 B．，1伏
C．，2伏 D．，1伏
参考答案：B
3. 关于家庭电路，下列说法中正确的是( )
A.家庭电路采用的是电压为220V的交流电
B.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电
C. 在家庭电路中，已有两盏灯正常发光，若再打开电视，则电路中的总电流变大
D. 可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电
参考答案：
AC
4. (多选)M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A．电子在N点的动能小于在M点的动能
B．该电场有可能是匀强电场
C．该电子运动的加速度越来越小
D．M点的电势低于N点电势
参考答案：
CD
5. 在狭义相对论中，下列说法中不正确的是：
A．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速
B．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的
C．在某一个惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也都同时发生
D．惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些
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. 在研究产生感应电流条件的实验中，如下图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中______感应电流(填“有”或“无”)。

继续做如下图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中______感应电流(填“有”或“无”)。

因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。

这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。

参考答案：
7.
有一块小量程的电流表G，满偏电流为100μA，内阻为500Ω。

若把它改装成3V量程的电压表，电流表G应与Ω的电阻联。

参考答案：
29500，串
8. 空气是不导电的。

但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。

这个现象叫做空气的“击穿”。

一次实验中，电压为4×104V的直流电源的两极连在一对平行金属板上，如果把两金属板的距离减小到1.6cm，两板间就会放电。

问这次实验中空气击穿时的电场强度等于 V/m
参考答案：2.5×106 V/m
9. 在电场中某点放一个电荷量为的点电荷，它受到的电场力为，则该点
的电场强度大小为。

参考答案：
10. 从太阳和其他天体上，时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球
的附近，有时会在那里形成美丽的极光。

参考答案：
洛伦兹，两极（南极或北极）
11. （6分）小张买了一只袖珍手电筒，用的是两节小的干电池。

他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2V，0.25A”字样，小张认为产品设计者是想让小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，于是他推算出每一节干电池的内阻。

若小张的判断是对的，则每一节干电池的内阻为Ω.
参考答案：
1.6
12. 英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流发热具有下述规律：电流通过导体产生的热量跟________的二次方、导体的__________、通电的_______________成正比。

这个规律叫做焦耳定律。

参考答案：
电流、电阻、时间。

13. 如上图所示，一辆质量为M的平板小车在光滑的水平面上以速度v做直线运动，今在小车的前端轻轻地放上一个质量为m的物体，物体放在小车上时相对于地面的水平速度为零，设物体与小车之间的动摩擦因数为μ，为使物体不致从小车上滑下去，小车的最短长度为
________。

参考答案：
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学利用甲图所示电路测量一电源的电动势E 和内阻r ，该同学测得数据如下表。

完成以下各小题
（1）请根据表中数据在乙图中作出U —I 图线
（2）根据所作图像可求出该电源电动势 E= V; r= Ω。

参考答案：
15. (3分)
在“用油膜法估测分子大小”实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每
1000溶
液中有纯油酸0.48
，用注射器测得1
上述溶液为80
滴，把1滴该溶液滴人盛水的浅盘
内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的面积是120，则油酸分子的直径
是
(保留一位有效数字)。

参考答案：
5×10-10
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，AB 为水平轨道，A 、B 间距离s =1.25m ，BCD 是半径为R =0.40m 的竖直半圆形轨道，B 为两轨道的连接点，D 为轨道的最高点．有一小物块质量为m =1.0kg ，小物块在F =10N 的水平力作用下从A 点由静止开始运动，到达B 点时撤去力F ，它与水平轨道和半圆形轨道间的摩擦均不计．g 取10m /s 2，求：
（1）撤去力F 时小物块的速度大小； （2）小物块通过D 点瞬间对轨道的压力大小；
（3）小物块通过D点后，再一次落回到水平轨道AB上，落点和B点之间的距离大小．
参考答案：
（1）5m/s（2）12.5N（3）1.2m
【分析】
（1）小物体在AB段做匀加速直线运动，水平方向受拉力由动能定理求解撤去力F时小物块的速度大小；
（2）小物块从B到D点过程，只有重力做功，根据动能定理求得物块通过D点瞬间的速度大小，由牛顿第二定律和第三定律求解对轨道的压力大小；
（3）物块通过D点后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解落点和B点之间的距离大小．
（1）当物块从A滑向B时，设在B点撤去F时速度大小为v B．
根据动能定理得：Fs=
得 v B=5m/s
（2）小物块从B到D点瞬间，由动能定理得：-mg?2R=
解得：v D=3m/s
根据牛顿第二定律得：F D+mg=m
解得：F D=12.5N
由牛顿第三定律知压力大小为F D′=F D=12.5N
（3）物块通过D点后做平抛运动，有：
2R=gt2
x=v D t
解得：x=1.2m
【点睛】本题是动能定理与牛顿第二定律、平抛运动以及圆周运动等知识的综合，考查研究多过程的能力；关键是分析物理过程，且对于每一个过程都要能选择出合适的物理规律列方程．
17. 如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场．现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：(1)质子进入磁场时的速度大小；
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间．
参考答案：
18. （12分）如图所示，木板A质量m A＝1kg，足够长的木板B质量m B＝4kg，质量为
m C=2kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦。

现使A以的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速度弹回。

求：
（1）B运动过程中的最大速度大小；
（2）C运动过程中的最大速度大小；
（3）若B、C间动摩擦因素＝0.5，则C在B上滑动的距离。

参考答案：
解析：
（1）A与B碰后，B速度最大。

由AB系统动量守恒有：（取向右为正方向）
（2）B与C共速后，C速度最大，由BC系统动量守恒有：
（3）对BC系统由能量转化与守恒有。