湖北省襄阳市老河口市第二中学学年高二下学期期末考试物理试题.docx

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湖北省襄阳市老河口市第二中学学年高二下学期期末考试物理试题

湖北省老河口市第二中学2014-2015学年度高二下学期期末考试

物理试题

注意事项:

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷(选择题)

评卷人

得分

一、选择题(本大题共30题,每题2分,共计60分)

1.如图电路中,电源电动势、内电阻、R1、R2为定值。

闭合S后,将R的滑键盘向右移动,电压表的示数变化量的绝对值为⊿U,电阻R2的电压变化量的绝对值为⊿U’,电源电流变化量的绝对值为⊿I,下列说法正确的是:

( )

A.通过R1的电流增大,增大量等于⊿U/R1

B.通过R2的电流增大,增大量⊿I小于⊿U/R2

C.⊿U’与⊿I的比值保持不变

D.⊿U与⊿I的比值保持不变

2.如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器。

若已知甲的变压比为500:

1,乙的变流比为200:

l,并且已知加在电压表两端的电压为220V,通过电流表的电流为5A,则输电线的输送功率为()

A.1.1×102W    B.1.1×104W  C.1.1×l06W  D.1.1×108W

3.以下现象属于静电利用的是()

A.油罐车用铁链放电B.保持面粉加工车间里的空气湿度

C.在地毯中夹杂导电纤维D.静电空气清新器

4.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:

地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。

在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是

A.B.C.D.

5.以下关于电场线的叙述,正确的是:

()

A.电场线是电荷移动的轨迹

B.电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹

C.仅受电场力作用时,电荷不可能沿电场线运动

D.电荷的运动轨迹有可能与电场线重合

6.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示。

线圈上端与电源正极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起。

下列说法中正确的是

A.若保持开关闭合,则铝环不断升高

B.若保持开关闭合,则铝环停留在某一高度

C.若保持开关闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落

D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变

7.放在水平桌面上的物体质量为m,用一个FN的水平推力推它ts,物体始终不动,那么在ts内,推力对物体的冲量应为()

A.0B.FtN·s

C.mgtN·sD.无法计算

8.如图所示,将一线圈放在匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是()

A、线圈绕N边转动

B、线圈绕M边转动

C、线圈垂直于磁感线向上运动

D、线圈平行于磁感线的向右运动

9.下列关于动量的说法中,正确的是

A.质量大的物体动量一定大

B.速度大的物体动量一定大

C.两物体动能相等,动量不一定相等

D.两物体动能相等,动量一定相等

10.下列关于电场强度的说法中,正确的是()。

A.公式

只适用于真空中点电荷产生的电场

B.由公式

可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比

C.在公式F=

中,

是点电荷Q

产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而

是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小

D.由公式

可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大

11.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=200

sin100πt(V),那么(  )

A.该交变电流的频率是100Hz

B.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直

C.当t=

s时,e有峰值

D.该交变电流的电动势的有效值为200

V

12.若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,则相同质量的A和B,经过20天后,剩下的质量之比

为()

A.30:

31B.31:

30C.1:

2D.2:

1

13.下列运动过程中,在任意相等时间内,物体的动量变化量相等的是:

( )

A.匀速圆周运动   B.变加速直线运动       C.平抛运动       D.竖直上抛运动

14.在匀强磁场中,有一接有电容器的回路,如图10所示.已知C=30μF,l1=5cm,l2=8cm,磁场以5×10-2T/s的速度增强.则(  )

图10

A.电容器上板带正电,带电荷量2×10-9C

B.电容器上板带正电,带电荷量6×10-9C

C.电容器上板带负电,带电荷量4×10-9C

D.电容器上板带负电,带电荷量6×10-9C

15.如图,竖直向上抛出一个物体。

若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是( )

16.如图所示为一未知电路,现测得两个端点a、b之间的电阻为R,若在a、b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,则该未知电路的电功率一定为()

A.

B.

C.

D.

17.一个质量为0.3kg的小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小为4m/s。

则碰撞前后墙对小球的冲量大小I及碰撞过程中墙对小球做的功W分别为()

A.I=3kg·m/sW=-3J

B.I=0.6kg·m/sW=-3J

C.I=3kg·m/sW=7.8J

D.I=0.6kg·m/sW=3J

18.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率

以及a、b两端的电压Uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中,正确的是(  )

19.如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)

A、顺时针方向转动,同时下降B、顺时针方向转动,同时上升

C、逆时针方向转动,同时下降D、逆时针方向转动,同时上升

20.在同一均匀介质中,有A、B两列孤立波相向传播,波速大小相同,振幅分别为A1、A2,某时刻的波形和位置如图所示.则下列说法正确的有()

A.波A的周期大于波B的周期

B.两列波在传播到x=5m处开始相遇

C.x=6m的质点在振动过程中振幅为A1+A2

D.x=6.5m的质点在振动过程中振幅为A1+A2

21.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是

A.使匀强磁场均匀增大

B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°

C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°

D.保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动

22.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图象如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图象上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()

23.图中虚线是某电场中的一簇等势线。

两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。

若粒子仅受电场力的作用,下列说法中正确的是

A.a、b两点的电场强度大小关系

B.a、b两点的电势关系

C.粒子从P运动到a的过程中,电势能增大

D.粒子从P运动到b的过程中,动能增大

24.如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。

已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。

一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。

下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象,可能正确的是

25.如图所示,平面MN是透明介质和真空的交界面,真空中的点A.B与介质中的点C在同一条直线上,且直线与平面交于P点.已知AB=BP=PC.分别由A.B点发出的a.b两种色光照到界面上的同一点Q点(图中未画出)后,进入介质中传播,都能够到达C点.则下列叙述正确的是

A.Q点与P点重合

B.逐渐增大入射角,a光先发生全反射

C.Q点在P点的右侧

D.a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长

26.如图所示,在空间有一坐标系xOy中,直线OP与x轴正方向的夹角为30o,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。

一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从0点沿与OP成30o角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),则下列说法正确的是

A.区域II中磁感应强度为2B

B.区域II中磁感应强度为3B

C.粒子在第一象限内的运动时间为

D.粒子在第一象限内的运动时间为

27.如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好。

从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是

A.摩擦力大小不变,方向向右

B.摩擦力变大,方向向右

C.摩擦力变大,方向向左

D.摩擦力变小,方向向左

28.如图,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹,a、b为运动轨迹上的两点,可以判定()

A.电荷在a点速度大于在b点速度

B.电荷为负电荷

C.电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

D.a点的电势低于b点的电势

29.有一只匀质椭球形玻璃球,长轴为8cm,短轴为

cm.在椭球的焦点F处有一小气泡,为了测定该玻璃椭球的折射率,某同学将球的上半部表面涂黑,只在球顶A处留出一小块可以透光的地方,如图所示.从A处去看气泡,当视线与短轴的夹角为450时恰好看到气泡,则该玻璃的折射率为

A

B.

C.2D.

30.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都是m,现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程总机械能守恒,两球压缩最紧时弹性势能为Ep,则碰前A球速度等于()

A.

B.

C.2

D.

第II卷(非选择题)

评卷人

得分

三、实验题(题型注释)

31.(5分)在测定玻璃砖折射率的实验中,某同学只插了三根大头针,但记录了玻璃砖的界面MN和PQ,MN平行于PQ,请在图上完成光路图.若测得P1到PQ上入射点的距离为10cm,P1到PQ面上过入射点的法线的距离为

cm,玻璃砖的厚度为4

cm,在PQ上的入射点与MN上的出射点距离为8cm,则该玻璃璃砖的折射率为.

评卷人

得分

四、计算题(35分)

32.(10分)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率n=

,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。

激光a以入射角i=60°射向玻璃砖圆心O,结果在屏幕MN上出现两光斑,求两光斑之间的距离L。

33.(9分)某一用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m=50kg,电源电压为120V。

当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5A。

求:

(1)、电动机线圈的电阻R等于多少?

(2)、若因故障电动机不能转动,这时通过电动机线圈的电流多大?

电动机消耗的电功率又为多大?

34.(6分)如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。

在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初位置,磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零,求此过程中电阻R上产生的电量q。

(2)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其速度—位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量)。

求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。

(3)若ab杆固定在导轨上的初始位置,使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。

若磁场方向由图示位置开始转过

的过程中,电路中产生的焦耳热为Q2.则磁场转动的角速度ω大小是多少?

 

参考答案

1.BCD

【解析】将R的滑键盘向右移动,电阻减小,根据串联分压关系(电阻越小分压越少)可知R和R1这部分电路两端电压减小,则通过R1的电流减小,A错

因为总电阻减小,所以干路电流增大,即通过R2的电流增大,因为路端电压增大,电压表示数变小,R2两端电压增大,所以可知⊿U’<⊿U,定值电阻

,B对

⊿U’与⊿I的比值相当于R2和内电阻r的电阻值和,保持不变,C对

⊿U与⊿I的比值表示R2的阻值,保持不变,D对

2.D

【解析】

试题分析:

已知变压比为500:

1,电压表示数为220V,故传输电压为:

;已知变流比为200:

1,电流表示数为5A,故传输电流为:

;故电功率为:

,故D正确。

考点:

考查了理想变压器

3.D

【解析】ABC属于静电防止的现象,静电空气清新器属于静电利用,故选D

4.B

【解析】

试题分析:

因为在地球地南极是地磁的N板,根据右手螺旋定则,可知电流的方向由东向西,B正确,A、C、D错误

考点:

右手螺旋定则

5.D

【解析】考点:

电场线.

专题:

带电粒子在电场中的运动专题;电场力与电势的性质专题.

分析:

电场线是为了形象的描述电场而人为的引入的,故电场线并不存在,电场线不是电荷运动的轨迹;电荷运动的轨迹与电场线重合的条件:

①电场线是直线.②带电粒子仅受电场力.③带电粒子从静止开始运动,或带电粒子的初速度方向和电场线在同一条直线上.这三点缺一不可.

解答:

解:

电场线是为了形象的描述电场而人为的引入的,电场线并不存在,电场线不是电荷运动的轨迹.故A错误.

电荷运动的轨迹与电场线重合的条件:

①电场线是直线.②带电粒子仅受电场力.③带电粒子从静止开始运动,或带电粒子的初速度方向和电场线在同一条直线上.故BC错误D正确.

故选D.

点评:

掌握电场线的基本性质和特点是解决此类题目的关键.

6.CD

【解析】

试题分析:

感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,我们可以这样理解:

当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场的方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同。

题目中线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起的原因是:

闭合电键的瞬间线圈突然产生磁场(假设磁场向上),通过铝环的磁通量突然(向上)增加,那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场(感应电流磁场向下);因为原磁场与感应电流的磁场方向相反,相互排斥,所以铝环受到向上的斥力,所以铝环向上跳起。

若保持电建闭合,流过线圈的电流稳定,磁场不再发生变化,铝环中就没有感应电流,也就没有相互作用,铝环仅受重力作用,最后落回。

故A、B错误,C正确;如果电源的正、负极对调,观察到的现象还是不变,因为我们讨论时电流的正负极对整个力的作用过程没有影响,故D正确。

考点:

本题考查楞次定律

7.B

【解析】根据I=Ft得推力冲量为FtN·s,A、C、D选项均不正确.

8.B

【解析】

试题分析:

由线圈中有感应电流产生,则线圈中的磁通量要发生变化,若线圈绕N边转动,线圈垂直于磁感线向上运动,线圈平行于磁感线的向右运动,都满足线圈平面始终与磁场平行,线圈中的磁通量始终为零,ACD错;线圈绕M边转动,线圈中的磁通量发生变化,即线圈中有感应电流产生,B对;

考点:

本题考查感应电流产生的条件

点评:

本题学生去明确感应电流产生的条件是闭合电路的磁通量发生变化。

9.C

【解析】

试题分析:

动量等于运动物体质量和速度的乘积,动量大小与物体质量、速度两个因素有关,A、B错;由动量大小和动能的表达式可得出两物体动能相同,但质量关系不明确,并且动量是矢量,动能是标量,故D错,C正确。

考点:

考查了对动量的理解

10.C

【解析】电场强度是电场本身的性质,放不放电荷都不变,B错;公式E=F/q适用于任何电场,A错;公式

只适用于真空中的点电荷电场,其中Q为场源电荷的电量,C对;当(r→0)时电荷不再看成点电荷,此公式不再成立,D错;

11.B

【解析】由交变电动势瞬时值表达式

,所以电动势峰值为200

,角速度为100π,由于瞬时值为正弦规律所以线圈平面从中性面开始转动,把t=

s带入,此时sin100πt不等于一,所以不是峰值,有效值为200V

12.C

【解析】根据衰变规律

20天对于元素A是5个半衰期,对于元素B是4个半衰期,因为原来A和B的质量相同,设原来的质量都为

所以剩下的A和B的质量为

所以正确选项为C.

13.CD

【解析】

根据冲量定理,任意相等时间内,物体动量变化相等——这意味着物体受到的合力是恒力,匀速圆周运动物体受到的力大小不变,但方向时刻在变,故不是恒力,A错。

同理,变加速直线运动,物体受到的力的大小在变,也不是恒力,B错。

平抛运动和竖直上抛运动过程都只受竖直向下的重力,是恒力,故CD正确。

本题也可以从

入手,动量是矢量,所以动量变化量也是矢量,方向和速度变化量方向相同,由于匀速圆周运动在任意相等时间内速度变化△V方向不同故动量变化量也不同,A错。

变加速直线运动在任意相等时间内的速度变化大小不等,所以△P也不相同,故B错。

由抛体运动规律可知△V=gt,方向竖直向下,在任意相等时间内△V相同,故△P相等故CD对。

14.B

【解析】根据Q=CU求带电荷量,两板电压

=5×10-2×8×10-2×5×10-2V=2×10-4V,Q=CU=30×10-6×2×10-4C=6×10-9C

再由楞次定律判断得上板为正极板.因此带正电即B正确.

15.C

【解析】动量随时间变化的情况与速度随时间变化的情况相同,因为取竖直向上为正,则D错误;到最高点速度为零,然后速度方向向下,故AB错误、C正确。

16.C

【解析】

试题分析:

黑箱中若是纯电阻元件,满足

,若是非纯电阻元件,有

(电功率

),但都能用定义式P=UI求得电功率,故选项C正确。

选项A、B、D错误。

故选C。

考点:

本题考查了电功、电功率。

17.A

【解析】

试题分析:

规定初速度方向为正方向,初速度

,碰撞后速度

所以

,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,故碰撞前后墙对小球的冲量

,所以大小为

,故选A

考点:

动能定理的应用;冲量

点评:

对于矢量的加减,我们要考虑方向,动能定理是一个标量等式,对于动能定理的研究,则无需考虑方向.

18.C

【解析】设导轨间距为L,通过R的电流I==,因通过R的电流I随时间均匀增大,即金属棒ab的速度v随时间t均匀增大,金属棒ab的加速度a为恒量,故金属棒ab做匀加速运动.磁通量Φ=Φ0+BS=Φ0+BL×at2=Φ0+,Φ∝t2,A错误;==BLat,∝t,B错误;因Uab=IR,且I∝t,所以Uab∝t,C正确;q=IΔt=Δt==,q∝t2,所以选项D错误

19.C

【解析】

试题分析:

在导线两侧取两小段,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,从上往下看,知导线逆时针转动,当转动90度时,导线所受的安培力方向向下,所以导线的运动情况为,逆时针转动,同时下降.故C正确,A、B、D错误.

故选C.

考点:

磁场对电流的作用.

点评:

解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向,以及掌握微元法、特殊位置法的运用.

20.D

【解析】如题图所示,λA<λB,由v=λ/T和它们的波速相等可得,TA<TB,故A错误.根据图中两列孤立波的位置可得,两列波在传播到x=6m处开始相遇,故B错误.两列孤立波在图示时刻波峰之间的距离为9m,由于它们的波速相等,两个波峰将在x=6.5m处相遇,即该质点在振动过程中振幅为A1+A2,故C错误,D正确.

21.A

【解析】

试题分析:

根据安培右手定则,圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反,根据楞次定律,说明圆环磁通量在增大,磁场增强则磁通量增大的,选项A对。

使圆环绕水平轴ab或者是cd如图转动30°,使得圆环在中性面上的投影面积减小,磁通量减小,只会产生于图示方向反向的感应电流,选项BC错。

保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动,圆环仍和磁场垂直,磁通量不变,不会产生感应电流选项D错。

考点:

楞次定律

22.D

【解析】本题主要考查电源效率的理解与计算.在闭合电路中,电源的效率

也是外电压与电动势之比,也等于外电阻与总电阻之比.设图中每一小格数值为k,由图象知,电源的电动势为6kV,a和b对应的外电压分别是4kV和2kV,由此知D项正确.

23.AC

【解析】

试题分析:

做受迫振动的物体,振动的周期等于驱动力的周期与固有周期无关,所以A正确;若是均匀变化的电场产生稳定的磁场,所以B错误;双缝干涉的条纹间距

,波长越长,条纹间距越大,入射光由红光改为绿光,波长变小,则干涉条纹间距变窄,所以C正确;用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,所以D错误。

考点:

本题考查受迫振动、双缝干涉、电磁场理论、光的干涉

24.A

【解析】

试题分析:

由于在球壳内场强处处为零,因此从O向A运动的过程中电荷不受电场力,做匀速直线运动,动能不发生变化,图象为一条水平直线,C、D错误;通过A点后,电荷做加速运动,但场强逐渐减小,通过相同的位移,电场力做功逐渐减小,根据动能定理,试探电荷的动能的增量逐渐减小,即图象的斜率逐渐减小,A正确,B错误。

考点:

动能定理,点电荷的电场

25.CD

【解析】光由光疏介质进入光密介质入射角大于折射角,所以Q在P点的右侧,C对;由于不知道两束光线的入射角大小,无法判断折射率大小,B错

26.AD

【解析】

试题分析:

设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2,区域II中磁感应强度为B′,

由牛顿第二定律

粒子在两区域运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°,故质子在磁场I中轨迹的圆心角为θ=60°,则△O1OA为等边三角形OA=r1;r2=OAsin30°;由上述各式解得区域II中磁感应强度为B′=2B,选项A正确,B错误;粒子在Ⅰ区的运动周期:

;粒子在Ⅱ区运动的周期:

;粒子在第一象限中运动的时间为:

t=t1+t2

联立上述式子解得:

t=

,故选项D正确.选项C错误;故选AD.

考点:

带电粒子在磁场中的运动.

27.B

【解析】

试题分析:

由楞次定律和法拉第电磁感应定律,ab中产生的电流的大小恒定,方向由b到a,由左手定则,ab受到的安培力方向向左下方,F=BIL,由于B均匀变大,F变大,F的水平分量Fx变大,静摩擦力Ff=Fx变大,方向向右,B正确.

考点:

电磁感应规律和平衡条件

28.C

【解析】根据粒子轨迹,合外力指向曲线内侧,可知粒子受力方向与场强方向一致,即电荷为正电荷,由a点到b点电场力做正功,

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