2019-2020学年黑龙江省绥化市第七中学高二物理下学期期末试题含解析

2019-2020学年黑龙江省绥化市第七中学高二物理下学
期期末试题含解析
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. 一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.0×10-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为( )（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）
A. 2×1015
B. 2×1016
C. 2×1017
D. 2×1023
参考答案：
C
【详解】设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：；设穿过
的光子数为n，则有：；解得：代入数据，得：n=2×1017个，选项C正确。

2. 三个相同的电阻，分别通过如图(a) (b) (c)所示的变化电流，三个图中的I0和周期T相同。

下列说法中正确的是（）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，(a) (b) 发热量相等，是(c)发热量的2倍
C．在相同时间内，(a) (c) 发热量相等，是(b)发热量的1/2
D．在相同时间内，(b) 发热量最大，(a)次之，(c)的发热量最小
参考答案：
C
3. 质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块（子弹留在木块内），要使木块停下来，必须发射子弹的数目为（）
A．B．C．D．
参考答案：
C
【考点】动量守恒定律．
【分析】子弹在射木块的过程中，木块和所有子弹组成的系统动量守恒，结合动量守恒定律求出射入的子弹个数．
【解答】解：对所有子弹和木块组成的系统研究，根据动量守恒定律得，
Mv1﹣Nmv2=0
解得N=．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
4. 最早提出利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家是()
A．牛顿B．伽利略 C．阿基米德 D．法拉第
参考答案：
D
5. （单选）如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（）
A、同一条侧棱上各点的磁感应强度大小相等，但方向可能不同
B、四条侧棱上的磁感应强度都相同
C、在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小
D、棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大
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. 如图，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路阻值为R。

在线圈由图示位置转过的过程中，求：（a）线圈产生感应电动势的瞬时值表达式e=
（b）电阻R两端电压U=
参考答案：
7. 质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止，如图，若
AC=100m，BC=30m，这一过程中质点的位移大小为 m，方向
参考答案：
_70_______； ___向东
8. 如图所示，水平向左的匀强电场，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m，带负电小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角的位置B时速度为零。

（1）该小球在B点的电势能比在A点时（大、小）。

（2）小球所受电场力与重力之比为。

（3）小球从A到B过程中，电场力做功。

（4）小球从A到B过程中，最大动能为。

参考答案：
.①大②③④
9. 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。

下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B 的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，两极之间的等效内阻为r，稳定时，磁流体发电机的电动势E＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝__________。

参考答案：
10. 如右图甲所示，有一质量为m、带电量为+q的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为g，则周期T= ；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将。

（填“变大”、“不变”、“变小”）
参考答案：
；不变
11. 如图所示，A、B是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点，已知该两点间电势差为6.0×102 V，现有一点电荷电量q=+3.0×10-7c，它在只受电场力作用的情况下由A点运动到B点．在A B段电场力对他做的功为，它由A运动到B该电荷的电势能增加了
参考答案：
-1.8×10-4J；1.8×10-4J
电场线是描述电场的一种直观手段，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以B点电势高于A 电势，UAB=-600V．在 A B段电场力对电荷做的功为：W＝qUAB＝3.0×10？7×(？600)＝？1.8×10？4J 电场力做负功，电势能增加，电势能的增大等于电场力做功的数值：1.8×10-4J
有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是： 12. x1 = 3asin (4πbt+) 和x2
=9asin (8πbt +)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为；②摆长之比为。

参考答案：
13. 有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处的场强大小为0 N/C；B处的场强大小为 1.27×104 N/C．
参考答案：
根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小，判断出场强方向，A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小．
解：点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→A；
而匀强电场方向向右，大小9×103N/C，叠加后，合电场强度为零．
同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为
E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→B；
根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为：
E A=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0；
同理，B点的场强大小为：
E B=E=1.27×104N/C
与水平方向成45°角斜向右下方；
故答案为：0，1.27×104，
本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成．
实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。

则下面关于此实验得出的结论中正确的是
A．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
B．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关
D．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
参考答案：
A
15. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。

利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m。

（结果全部取2位有效数字）
参考答案：
(1). (2). (3).
试题分析:油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为；油膜的面积
；油膜分子直径为。

考点：本题考查了用油膜法测分子直径实验。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）借助卫星通信网可实现全球国际通信和电视节目
转播。

如果我们用手机通过同步卫星与对方通话，已知我方
（发话人）和对方（受话人）均在同一同步卫星的控制区域
内，如图所示，O是地球球心，P是相对地面静止的同步卫
星， D在P的正下方，PA和PB分别与地球相切于A、B两
点，则同步卫星P的控制区域是以P为顶点的类圆锥体。

已知地球半径为R，同步
卫星离地面的高度为h，假设电信号在空气和真空中的传播速度均为c，不计电信号在发话人（或受话人）与基地台之间的传输时间，则在我方讲完话后，问：
（1）至少要等多长时间才能听到对方的回话？
（2）最长要等多长时间才能听到对方的回话？
参考答案：
解析：
17. 截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，
如图所示，磁感应强度正按=0.02T/s的规律均匀减小，开始时S未闭合．R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，线圈内阻不计．求：
（1）S闭合后，通过R2的电流大小；
（2）S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少？
参考答案：
解：（1）磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s，B逐渐减弱，
所以E=n S=100×0.02×0.2 V=0.4 V
I== A=0.04 A，
（2）R2两端的电压为U2=E=×0.4 V=0.24 V
所以Q=CU2=30×10﹣6×0.24 Q=7.2×10﹣6 C．
答：（1）S闭合后，通过R2的电流大小0.04 A；
（2）S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是7.2×10﹣6 C．
【考点】法拉第电磁感应定律；电容．
【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流．由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小．再由闭合电路的殴姆定律可求出电流，从而得出电阻两端电压，最终确定电量．
18. 平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2 =8 Ω的电热丝，轨道间距L=1 m,轨道很长，本身电阻不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2 cm，磁感应强度的大小均为B=1 T，每段无磁场的区域宽度为1 cm，导体棒ab本身电阻r=1Ω，与轨道接触良好，现让ab以v=10 m/s的速度向右匀速运动．求：
(1)当ab处在磁场区域时，ab中的电流为多大？ ab所受磁场力为多大？
(2)整个过程中，通过ab的电流是否是交变电流？若是，则其有效值为多大？并画出通过ab的电流随时间的变化图象．
参考答案：
(1)感应电动势E=BLv=10 V,
ab中的电流I= =2 A,
,ab所受的安培力为F=BIL=2 N，方向向左．
(2)是交变电流，ab中交流电的周期T=2+ 2=0. 006 s，由交流电有效值的定义，可得I2R(2)=2RT，即。

通过ab的电流随时间变化图象如图所示．。