河南省鄭州市新鄭實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省鄭州市新鄭實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為M，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為L(zhǎng)，乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人，他通過(guò)一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為B．甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為C．甲車移動(dòng)的距離為L(zhǎng)D．乙車移動(dòng)的距離為L(zhǎng)參考答案：ACD【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】乙通過(guò)一條輕繩拉甲車的過(guò)程，甲、乙和兩車組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比．將速度由位移與時(shí)間之比表示，代入動(dòng)量守恒定律表達(dá)式，并結(jié)合幾何關(guān)系可求兩車移動(dòng)的距離．【解答】解：AB、甲、乙和兩車組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：0=Mv甲﹣（M+m）v乙；可得甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為：=，故A正確，B錯(cuò)誤．CD、設(shè)甲車和乙車移動(dòng)的距離分別為s1和s2．則有：v甲=，v乙=又s1+s2=L聯(lián)立解得：s1=L，s2=L，故CD正確．故選：ACD2.（多選）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌，頂端用一電阻R相連，兩導(dǎo)軌所在的豎直平面與磁場(chǎng)方向垂直．一根金屬棒ab以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，到某一高度后又向下運(yùn)動(dòng)返回到原出發(fā)點(diǎn)．整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與棒間的摩擦及它們的電阻均可忽略不計(jì)．則在金屬棒整個(gè)上行與整個(gè)下行的兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．回到出發(fā)點(diǎn)的速度v等于初速度v0B．上行過(guò)程中通過(guò)R的電量等于下行過(guò)程中通過(guò)R的電量C．上行過(guò)程中R上產(chǎn)生的熱量等于下行過(guò)程中R上產(chǎn)生的熱量D．上行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于下行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間參考答案：BD3.（單選）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們間的靜電力為F、如保持它們間的距離不變，將其中一個(gè)的電量增大為原來(lái)的2倍，則它們間的作用力大小變?yōu)锳、F/4

B、F/2

C、F

D、2F參考答案：D4.電動(dòng)機(jī)的線圈電阻值為R，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作時(shí)間為t，下列說(shuō)法中正確的是A．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UIt

B．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為I2RtC．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt

D．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為U2t/R參考答案：AC5.一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交流電流的圖象如圖所示．根據(jù)圖象可以知道（1）該交流電流的頻率是

．（2）該交流電流的有效值是

．（3）該交流電流的瞬時(shí)值表示式

．參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示．其中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是

0.8

m，振動(dòng)周期為

4

s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)

(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象．該波的波速為

0.5

m／s．

參考答案：7.如圖所示，由某種透光物質(zhì)制成等腰直角三棱鏡，腰長(zhǎng)=16cm，為了測(cè)定這種物質(zhì)的折射率，使兩腰分別與Ox、Oy重合，當(dāng)從OB邊的C點(diǎn)觀察A棱時(shí)，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在D處．若C點(diǎn)坐標(biāo)為(0，12)，D點(diǎn)坐標(biāo)為（9，0)，則該透光物質(zhì)的折射率為

。參考答案：

8.氫原子從能量較高的能級(jí)（能量為Em）躍遷到能量較低的能級(jí)（能量為En）時(shí)，會(huì)釋放（填“釋放”或“吸收”）光子，真空中這種光子的波長(zhǎng)為．用這種光子照射逸出功為W0的鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則光電子的初動(dòng)能不大于Em﹣En﹣W0（普朗克常量為h，光速為c）參考答案：解：氫原子從能量較高的能級(jí)（能量為Em）躍遷到能量較低的能級(jí)（能量為En）時(shí)，會(huì)釋放光子，釋放光子能量為：E=Em﹣En=h真空中這種光子的波長(zhǎng)為：λ=，根據(jù)光電效應(yīng)方程：EK=hv﹣w0，用這種光子照射逸出功為W0的鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則光電子的初動(dòng)能不大于Em﹣En﹣W0，故答案為：釋放，，Em﹣En﹣W09.有10只相同的蓄電池，每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻為0.04Ω。把這些蓄電池接成串聯(lián)電池組，外接電阻為3.6Ω，則電路中的電流為

A，每個(gè)電池兩端的電壓為

V。參考答案：5，1.810.如圖所示，以知n1：n2=4：3，R2=100歐姆，變壓器沒(méi)有功率損耗。在原線圈加上交流電U1=40V則R2上的發(fā)熱功率是

。若R3=25Ω時(shí)發(fā)熱功率與R2相同，則原線圈與副線圈的n1：n3=

參考答案：

9W

/

8：3

。11.如圖10所示的電路L為自感線圈，R是一個(gè)燈泡，E是電源，在K閉合瞬間，通過(guò)電燈的電流方向是____填（向左或向右），在K切斷瞬間，通過(guò)電燈的電流方向是_________填（向左或向右）．參考答案：12.一平行板電容器的電容為2μF，使它兩板間電勢(shì)升高10V需增加的帶電量為_(kāi)___

__．參考答案：根據(jù)電容器的公式可以推導(dǎo)出，則。13.某同學(xué)從標(biāo)稱為“220V

25W”“220V

300W”“220V

500W”的3只燈泡中任選一只，正確使用多用電表測(cè)量燈泡阻值為160Ω，則標(biāo)稱的額定功率為_(kāi)_________W。參考答案：_____25_____W三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。（1）請(qǐng)比較P、Q兩點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說(shuō)明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場(chǎng)力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場(chǎng)力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場(chǎng)線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.（6分）（1）開(kāi)普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽(yáng)一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長(zhǎng)徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬(wàn)有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽(yáng)系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)的質(zhì)量。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開(kāi)普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見(jiàn)的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說(shuō)出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知，t1=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)．求：（1）波的傳播方向及波速；

（2）若0＜t2－t1＜T，則波速多大？（3）若0＜t2－t1＜T，且從t2時(shí)刻計(jì)時(shí)，寫出x=1m處質(zhì)點(diǎn)的位移時(shí)間關(guān)系式。參考答案：解：(1).波向右傳播,且λ=4m因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，（n+1/4）T=0.5，所以T=2/(4n+1）v=2（4n+1）m/s

（n=0,1,2,……）

(2).因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，T=2/(4n+1）（n=0,1,2,……）又因?yàn)?＜t2－t1＜T，所以n=0T=2s,波速v=λ/T，波速為2m/s(3)t2時(shí)計(jì)時(shí)，此時(shí)x=1m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置向下振動(dòng)，周期為2s，振幅為5厘米，所以由振動(dòng)知識(shí)得位移時(shí)間關(guān)系式x=0.05sin(πt+π)(m)或x=0.05sin(πt-π)(m)17.質(zhì)量為m＝0.02kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍為多少？參考答案：解：當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值，此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為Imax；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為，電流為Imin.正確地畫出兩種情況下的受力圖如圖所示，由平衡條件列方程求解．根據(jù)第一幅受力圖列式如下：

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）解上述方程得：（1分）根據(jù)第二幅受力圖

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）解上述方程得：

則通過(guò)ab桿的電流范圍為：

（1分）18.如圖所示，長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)．線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過(guò)電刷與二極管、定值電阻R相連．線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0．在t=0時(shí)刻，線框平面和磁場(chǎng)垂直，t=0時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從上向下看轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針．求：（1）在0～時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量的大小；（2）在～時(shí)間內(nèi)，流過(guò)電阻R的平均電流的大?。唬?）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在電阻R上的發(fā)熱功率．參考答案：解：（1）在0～時(shí)間內(nèi)，通過(guò)分析可知：前