陕西省咸阳市窦家中学2018年高二物理下学期期末试卷含解析

陕西省咸阳市窦家中学2018年高二物理下学期期末试
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. 下列关于电场线的说法正确的是：（）
A．静电场中电场线不闭合不相交但可以相切
B．电场线密的地方电势高
C．电场线不表示带电粒子在电场中的运动轨迹，但带电粒子可以沿电场线运动D．电场线是客观存在的，所以可将毛发屑悬浮在处于电场中的蓖麻油里来模拟
参考答案：
C
2. “嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星的圆形绕月轨道距月球表面分别约为200 km和100 km．当它们在绕月轨道上运行时，两者相比，“嫦娥二号”的A A．周期较小 B．线速度较小
C．角速度较小 D．向心加速度较小
参考答案：
A
3. 某人用平行于斜面的力推一木箱沿粗糙斜面匀速上升，在此过程中，木箱所受的合力（）
A．等于人的推力
B．等于木箱受到的摩擦力
C．等于木箱的重力沿斜面方向的分力
D．等于零
参考答案：
D
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】根据物体的运动的状态即可得出物体受到的合外力，然后结合受力分析即可得出各个力之间的关系．
【解答】解：D、木箱沿斜面向上做匀速运动，则物体处于平衡状态，受到的合力一定等于0．故D正确；
A、物体沿斜面向上运动，受到重力、支持力、摩擦力和推力的作用，所以向上的推力与摩擦力、重力沿斜面向下的分力的和大小相等，不为0．故A错误；
B、木箱在粗糙的斜面上受到的摩擦力不为0．故B错误；
C、木箱沿斜面向下的分力不为0．故C错误．
故选：D
4. （多选题）在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为v，则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）（）
A．物块A运动的距离为
B．物块A加速度为
C．拉力F做的功为
D．拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
参考答案：
AB
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；机械能守恒定律．
【分析】未加拉力F时，物体A对弹簧的压力等于其重力的下滑分力；物块B刚要离开C 时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力；根据平衡条件并结合胡克定律求解出两个状态弹簧的行变量，得到弹簧的长度变化情况；然后结合功能关系进行分析即可．
【解答】解：A、开始时，弹簧处于压缩状态，压力等于物体A重力的下滑分力，根据胡克定律，有：
mgsinθ=kx1
解得：
x1=
物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，根据胡克定律，有；mgsinθ=kx2
解得：
x2=
故物块A运动的距离为：，故A正确；
B、此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力，根据牛顿第二定律，有：
F﹣mgsinθ﹣T=ma
弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，为：
T=mgsinθ
故：a=，故B错误；
C、拉力F做的功等于物体A、物体B和弹簧系统机械能的增加量，为：
W=mg?△xsinθ+，故C错误；
D、由于质量相等，那么刚好要离开挡板时候的弹性势能和刚开始相同，同时B物体机械能没有变化，那么整个过程中外力F做的功全部用于增加物块A的机械能，故D正确；故选：AD．
5. 关于声波的现象，下列叙述正确的是
A．声波是一种纵波
B．“闻其声而不见其人”说明声波可以发生衍射现象，不能发生反射现象C．“空谷回音”是指声波的折射现象
D．交通警察向行进中的车辆发射已知频率的超声波，可以根据反射波频率的变化测知车辆的速度
参考答案：
AD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．
（1）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可求出该电源电动势E=V；内阻r=Ω．（保留三位有效数字）
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．
（3）电动势测量值真实值，内电阻测量值真实值．（填＜，＞，=）
参考答案：
解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=1.46V
r==1.78Ω．
（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．
（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；
故答案为：①1.46；1.78；②如图所示；
③=；＞
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．
（2）对照电路图，按顺序连接电路．
（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；
7. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流电源上。

图10是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每两个连续的计数点间有四个打出的点未标出，相邻两计数点之间的时间间隔T=0.1s，各计数点与0计数点之间的距离依次为S1=3.00 cm、S2=7.50cm、S3=13.50cm，则物体通过1计数点的速度表达式为，v1=___________m/s。

参考答案：
S2/2T；0.375
8. 如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，活塞连接一轻质秤钩。

已知玻璃管横截面积为，现将不同质量的钩码挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量
出活塞与管顶之间的距离，在实验过程中气体的温度保持不变，四次实验的数据记录在下面的表格上：
（1）通过计算可得实验时大气压强。

（2）在玻璃管测力计上处应标上所测作用力，空气柱长度随加在秤钩上作用力变化而（填：均匀，不均匀）变化。

（3）通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力，存在一些不足之处，请列举两点：
a、
b、
参考答案：
（1）（2）、不均匀（3）大气压强改变、环境温度改变
9. 在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，一个质量为m的带点液滴，沿着水平方向做直线运动，则该液滴带电，电荷量大小为。

参考答案：
负mg/E
10. 如图，A为电源的U—I图线，B为电阻R的U—I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为，电源的效率
为，电源内阻消耗的功率为，外电阻和内阻之比为。

参考答案：
4W 、 67% 、 2W 、 2 ：1 11. 甲、乙两个滑冰者，质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，
两人均以2m/s的速度在冰面上相向滑行，冰面光滑，甲接球传给乙，乙接球传给甲，这样抛球若干次后，乙速度为0，则甲的速度为
参考答案：
12. 某同学利用假期进行实验复习，验证电磁感应产生的条件。

他通过如图所示实验，观察到以下实验现象：
①把磁铁插入线圈时，线圈中有感应电流；
②把磁铁放在线圈内不动，线圈中无感应电流；
③把磁铁从线圈中拔出，线圈中有感应电流。

这次实验表明，穿过闭合线圈的磁通量（选填“变化”或“不变化”），线圈中就有感应电流。

参考答案：
13. 如图所示为原子的能级示意图，原子处于最低能级的能量为E1．原子能量为E1的状态
叫态，能量为E2的状态叫态（以上两空选填“激发”或“基”）．原子由能量为E2的状态跃迁到能量为E1的状态，要光子（选填“吸收”或“放出”），光子的能量为．
参考答案：
基；激发；放出；E2-E1
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到
只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2﹣l图像，就可以求出当地的重力加速度。

理论上T2﹣l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示：
（1）造成图像不过坐标点的原因可能是_____。

（2）由图像求出的重力加速度g=_____m/s2（取π2=9.87）
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是_____
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将49次全振动数为50次
参考答案：
(1). 测摆长时漏掉了摆球的半径 (2). 9.87 (3). B
【分析】
图像不通过坐标原点，从图像可以得到相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半
径；根据单摆的周期公式得出关系图线，结合图线的斜率求出重力加速度的大小；结合摆长和周期的测量误差判断重力加速度的测量误差。

【详解】第一空．图像不通过坐标原点，将图像向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径；
第二空．由单摆周期公式：，
可得：，则T2﹣L图像的斜率：，
由图像得：k=40.01+0.99=，解得：g=9.87m/s2；
第三空．A．测摆长时摆线过紧，则测量的摆长偏大，所以测量的重力加速度偏大，故A 错误；
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知测量的摆长偏小，则测量的重力加速度偏小，故B正确；
C．开始计时，秒表过迟按下，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故C错误；D．实验中误将49次全振动计为50次，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故D 错误。

【点睛】本题主要考查了利用单摆测定重力加速度的实验，属于一般题型。

15. 用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：＝2.68 cm，＝8.62 cm，＝11.50 cm，并知A、B两球的质量比为2：1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的______点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差＝_____%(结果保留一位有效数字)．
参考答案：
P 2
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，两块相同的金属板M和N正对并水平放置，它们的正中央分别有小孔O和O′，两板
距离为2L，两板间存在竖直向上的匀强电场；AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆，杆上等间距地固定着四个（1、2、3、4）完全相同的带电荷小球，每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L，第1个小球置于O孔处．将AB杆由静止释放，观察发现，从第2个小球刚、进入电场到第3个小球刚要离开电场，AB杆一直做匀速直线运动，整个运动过程中AB杆始终保持竖直，重力加速度为g．求：
（1）两板间的电场强度E；
（2）第4个小球刚离开电场时AB杆的速度；
（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚离开电场所用的时间。

参考答案：
（1）两个小球处于电场中时，2qE＝4mg （2分）
解得E＝（1分）
（2）设第4个小球刚离开电场时，杆的运动速度为v，对整个杆及整个过程应用动能定理：
4mg·5L－4·qE·2L＝×4mv2 （2分）
解得v＝．（1分）
（3）设杆匀速运动时速度为v1，对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程，应用动能定理得
（2分）
解得v1＝（1分）
第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间，整个杆做匀速直线运动，设运动时间为t1，
则t1＝＝（1分）
第3个小球离开电场后，只有第4个小球在电场中，杆做匀加速直线运动．设运动时间为t2，则
（1分）
所以，从第2个小球刚进入电场到第4个小球刚离开电场所经历的时间为
（1分）．
17. 如图3－1－8所示，长为L、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直，当导体棒中通过的电流为I时，细线上的拉力恰好为零，问磁感应强度B为多大？
参考答案：
18. 某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为16kW，该村的用电电压是
220V．
（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为80kW，则该村还可以装“220V 40W”的电灯多少盏？
参考答案：
解：（1）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流I2，输电电压为U2，由题意可知：P损=I22r；
所以有：I2===40A；
而I1===400 A
根据电流与匝数成反比，则有：===
U3=U2﹣I2R线=（500×10﹣40×10）V=4600 V
根据电压与匝数成正比，则：==230：11
（2）据降压变压器输入功率等于输出功率有：P3=P4=200﹣16=184 kW；
灯可以消耗的功率是：P灯
=104kW；
所以还可装灯的盏数为：n==2600 盏；
答：（1）输电电路如图所示，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为1：10，230：11；
（2）如果该村某工厂用电功率为80kW，则该村还可以装“220V 40W”的电灯2600盏．。