湖北省枣阳市第七中学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(60分)
一、选择题(本大题共30题,每
题2分,共计60分)
1.如图所示,ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是
A.不管下端是何极性,两棒均向外相互远离
B.不管下端是何极性,两棒均相互靠近
C.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近
D.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端是N极,两棒相向靠近
2.如图所示,实线为一电场线,质子只受电场力从A点移到B点,下列说法正确的是 ( )
A..带电粒子的动能减少 B.带电粒子的电势能增加
C.带电粒子的动能增加 D. 带电粒子的电势能减少
3.下面关于点电荷的说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才能看做点电荷
B.体积很大的带电体一定不是点电荷
C.当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷
D.任何带电球体,都可看做电荷全部集中于球心的点电荷
4.下列关于磁场和磁感线的描述,正确的是
A.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场;
B.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极;
C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱;
D.磁感线只能表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱。
5.一列横波在T=0时刻的波形如图中实线所示,在T=1 s时刻波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的()
1
A.波长一定是4 cm
B.周期一定是4 s
C.振幅一定是4 cm
D.传播速度一定是1 cm/s
6.计算用电量时,常用的单位是“度”,对此下列说法中正确的是: ( )
36A.1度=3.6×10kw×h B.1度=3.6×10J
C.“度”是电功率的单位 D.“度”是电流的单位
7.如图所示,Al和A2是两个规格完全相同的灯泡,Al与自感线圈L串联后接到电路中,A2与可变电阻串联后接到电路中。先闭合开关S,缓慢调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻R1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。对于这个电路,下列说法中正确的是( )
A.再闭合开关S时,A2先亮,Al后亮
B.再闭合开关S时,Al 和A2同时亮
C.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A2立刻熄灭,A1过一会儿熄灭
D.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,Al 和A2都要过一会儿才熄灭
8. a、b为电场中两点,且a点电势高于b点,则( )
A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加
B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能增加
C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少
D.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要增加
9.如图9甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t
=时刻
( )
2
A.线圈中的电流最大
B.穿过线圈的磁通量最大
C.线圈所受的安培力为零
D.穿过线圈磁通量的变化率最大
10.如图所示,是点电荷电场中的一条电场线,则
A. a点场强一定大于b点场强
B. 形成这个电场的电荷一定带正电
C. 形成这个电场的电荷一定带负电
D. 正电荷由a点从静止开始运动,其运动方向一定沿ab方向
11.区分横波和纵波的依据是( ).
A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动
B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播
C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是平行
D.波传播距离的远近
12.如图为某磁场中的磁感线.则 ( )
A.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba<Bb
B.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba>Bb
C.同一小段通电导线放在a处时受的磁场力一定比b处时大
D.同一小段通电导线放在a处时受的磁场力可能比b处时小
13.(2011年福建南平调研)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则判断错误的是( )
A.直线a表示电源的总功率
B.曲线c表示电源的输出功率
C.电源的电动势E=3 V,内电阻r=1 Ω
D.电源的最大输出功率Pm=9 W
14.水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力F1和F2作用下开始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下.物体的v-t图线如图5-1-4所示,图中线段AB∥CD.则以下说法正确的是( )
①水平推力的大小F1>F2
②水平推力的大小F1<F2
③a所受摩擦力的冲量大于b所受摩擦力的冲量
④a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量
3
图5-1-4
A.①③ B.①④C.②③ D.②④
15.如图所示,让小球P一边贴水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,O点是它的初始位置。图示为观察到的某一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置。那么此水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是( )
A.0.05m/s、0.025m/s B.0.1m/s、0.05m/s
C.0.15m/s、0.125m/s D.0.2m/s、0.1m/s
16.如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是( )
A.静止不动
B.向纸外平动
C.N极向纸外,S极向纸内转动
D.N极向纸内,S极向纸外转动
17.有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A.氢原子的发射光谱是连续的
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关
18.如图所示,D是一个具有单向导电性的理想二极管,水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态.下列措施下,关于P的运动情况的说法中正确的是
A.保持S闭合,增大A、B板间距离,P仍静止
B.保持S闭合,减小A、B板间距离,P向上运动
4
C.断开S后,增大A、B板间距离,P向下运动
D.若B板接地,断开S后,A板稍下移,P的电势能不变
19.如右图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上.小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC部分是粗糙的水平面.今把质量为m的小物体从A点由静止释放,m与BC部分间的动摩擦因数为μ.最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点,则B、D间的距离s随各量变化的情况是(
)
A.其他量不变,R越大s越大
B.其他量不变,μ越大s越大
C.其他量不变,m越大s越大
D.其他量不变,M越大s越大
20.如图(甲)所示,两个平行金属板P?Q正对竖直放置,两板间加上如图(乙)所示的交变电压.t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计),已知电子在0-4t0时间内未与两板相碰.则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是
( )
A.0<t<t0 B.t0<t<2t0C.2t0<t<3t0 D.3t0<t<4t0
21.如图所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象.已知波在介质Ⅰ中的速度为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2.则v1∶v2为( ).
A.1
1
22.如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的U-I图象,则下述说法中不正确的是
A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2
5
B.电动势E1=E2,内阻 rl>r2
C.电动势E1=E2,内阻rl<r2
D.当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大
23.如图所示,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则这三种单
色光比较
b a
A.频率关系是fa>fb>fc
B.在真空中的传播速度关系是va<vb<vc
C.全反射临界角关系是Ca>Cb>Cc
D.通过同一双缝产生的干涉条纹的间距xa<xb<xc
24.如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电
阻R、开关S相连.闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,
最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是( )
A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大
C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短
D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长
25.如图7所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强
电场中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球
带上负电,并让小球从B点静止释放,那么下列说法正确的是( )
A.小球仍然能在A、B做简谐运动,O点是其平衡位置
B.小球从B运动到A的过程中,动能一定先增大后减小
C.小球不可能再做简谐运动
D.小球从B点运动到A点,其动能的增加量一定等于电势能的减小量
26.金属小球a和金属小球b的半径之比为1:3,所带电量之比为1:7.两小球间距远
大于小球半径且间距一定时,它们之间相互吸引力大小为F,巳知:取无穷远处为零电
势,导体表面的电势与导体球所带的电量成正比,与导体球的半径成反比。现将金属小
球a与金属小球b相互接触,达到静电平衡后再放回到原来位置,这时a、b两球之间
的相互作用力的大小是(不考虑万有引力)
A
C
D
27.如图,宽为40cm的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为1T。
同种金属材料制成的粗细均匀的边长为20cm的正方形导线框abcd位于纸面内,以垂直
于磁场边界的恒定速度v=20cm/s
通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁v
6
场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,能正确反映b、c两点间的电势差随时间变化规律的是
28.如图所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框, 在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直.取顺时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是
29.如图所示,有一垂直于纸向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长L的正三角形(边界上有磁场)ABC为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v?3
qBL,从AB边4m
上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则
7
30.直导线放在如图所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路。长直导线cd和框架处在同一个平面内,且cd和ab平行,当cd中通有电流时,发现ab向左滑动。关于cd中的电流下列说法正确的是( )
A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向
B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向
C.电流大小恒定,方向由c到d
D.电流大小恒定,方向由d到c
8
第II卷(40分)
三、实验题(题型注释)
31.(6分)下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图,图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况,图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况.
(1)(单选)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了( )
A.减小电路两端的电压,保护电源
B.增大电路两端的电压,保护电源
C.减小电路中的电流,保护灵敏检流计
D.减小电路中的电流,便于观察灵敏检流计的读数
G中指针是____偏(填“左”(2)实验操作如图乙所示,当磁铁向上抽出时,检流计○
或“右”);继续操作如图丙所示,判断此时条形磁铁的运动是________线圈(填“插入”或“抽出”).
(3)通过完整实验,最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是: __________________ _____________________________________________.
四、计算题(34分)
32.(12分)如图所示,相距为d的狭缝P、Q间存在着方向始终与P、Q平面垂直、电场强度大小为E的匀强电场,且电场的方向按一定规律分时段变化。狭缝两侧均有磁感强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且磁场区域足够大。某时刻从P平面处由静止释放一个质量为m、带电荷为q的带负电的粒子(不计重力),粒子被加速后由A点进入Q平面右侧磁场区,以半径r1做圆运动,此时电场的方向已经反向,当粒子由A1点自右向左通过Q平面后,使粒子再次被加速进入P平面左侧磁场区做圆运动,此时电
场又已经反向,粒子经半个圆周后通过P平面进入PQ狭缝又被加速,??。以后粒子每次通过PQ间都被加速。设粒子自右向左穿过Q平面的位置依次分别是A1、A2、A3、??An??,求:
9
(1)粒子第一次在Q右侧磁场区做圆运动的半径r1的大小;
(2)粒子第一次和第二次自右向左通过Q平面的位置A1和A2之间的距离;
(3)设An与An?1间的距离小于r1/3,则n值为多大?
33.(22分)下图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图。滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为 L = 3 m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径为 r = 1 m ,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角均为 = 37° 。现有一质量为 m = 1 kg的滑块(可视为质点)穿在滑轨上,以 v0 = 5 m/s的初速度从B点开始水平向左运动,滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为 μ = 0.2 ,滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计。取g = 10 2m/s,sin37° = 0.6 ,求:
(1)滑块第一次回到B点时的速度大小;
(2)滑块第二次到达C点时的动能;
(3)滑块在CD段上运动的总路程。
10
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:当磁铁靠近导轨时,穿过导轨与金属棒组成的回路的磁通量增加,根据楞次定律,回路中产生的感应限流阻碍其磁通量的增加,故使闭合回路的面积有缩小的趋势,即两棒均相互靠近,选项B正确。
考点:楞次定律.
2.CD
【解析】
试题分析:质子只受电场力从A点移到B点时,电场力由A到B,电场力做正功,故动能增加,电势能减小,选项CD正确.
考点:动能定理;电势能.
3.C
【解析】
试题分析:只要带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略,带电体都可以看做点电荷,故体积的大小不是决定是否是点电荷的因素,AB错误;C正确;当金属带电球相距较近时,其电荷的分布就是不均匀的,此时就不能看做电荷全部集中于球心,故D错误。 考点:点电荷的概念。
4.A
【解析】
试题分析:磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,故选项A正确;对于磁体外部,磁感线从N极出发终止于S极,内部从S极出发终止于N极,故选项B错误;磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,顺着磁感线的方向磁场不一定减弱,故选项CD错误.
考点:考查对磁场基本概念和描述的理解.
5.A
【解析】
试题分析:从图中可以看出波长为4cm,振幅为2cm,A选项正确,C选项错误。由于不知道波向左还是向右传播,周期T和波速v不确定,BD选项错误。
考点:振动和波
点评:该类题目给出物体的振动图像,看到这类题目时首先要判断波传播的方向,然后把向左向右传播时波速和周期都求出来,然后再进行判断。
6. B
【解析】
试题分析: 1千瓦时俗称1度,即1度=1kwh,所以A错,B对;度是电功的单位,不是电功率的单位,也不是电流的单位。所以C、D都错。
考点:电功、电功率
7.AD
【解析】
试题分析:在闭合开关S时,线圈L产生自感电动势阻碍电流的增大,所以A2先亮,Al后亮,故A正确;B错误;再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小,Al 和A2都要过一会儿才熄灭,故C错误;D正确。
考点:本题考查自感现象
8.A
【解析】正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功,电势能减小,负电荷刚好相反,A 1
对;BCD错;
9.BC
【解析】注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点;
磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率不同;t=?T=,线圈转过90°,本题应选B、2?4
C.
10.D
【解析】
试题分析:因电场线的疏密表示场强的大小,而图中只有一条电场线,所以无法判断两点的
电场强度大小,A错误,电场线为直线的可能是正电荷,负电荷,匀强电场,所以BC错误,
正电荷受到的电场力方向和电场方向相同,所以正电荷由a点从静止开始运动,其运动方向
一定沿ab方向,D正确,
考点:考查了对电场线的认识
点评:电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,
电势降低,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小.
11.C
【解析】本题考查的是横波与纵波的分类标准,初学者受教材中事例的影响(如绳波,弹簧
纵波),容易认为横波质点振动方向在竖直方向上,纵波中质点振动方向在水平方向上,如
果取一根弹簧竖直放置,下端固定,手持上端上下振动,就可以形成一列纵波向下传播.此
时介质质点在竖直方向上振动,横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向
和波传播方向的关系,若互相垂直,为横波,若平行,为纵波,因此只有选项C正确.
12.BD
【解析】
试题分析:磁感线的疏密程度表示磁感强度大小,由此可知Ba>Bb,B对;安培力的大小除了
与B、I、L的大小有关,还与导体棒的角度有关,C错D对;
考点:考查安培力公式的应用
点评:难度较小,磁感强度与场强均为场本身的性质,磁感线的疏密程度表示场强的大小,
安培力的大小与导体棒的角度有关
13.D
2【解析】电源的总功率为PE=EI,电源的输出功率为PR=EI-Ir,电源内部的发热功率Pr
2=Ir,所以直线a表示电源的总功率,选项A正确;曲线b表示电源内部的发热功率,曲
线c表示电源的输出功率,选项B正确;直线a的斜率表示电动势E,解得E=3 V,由曲线
b上某点坐标可得电源内阻为1 Ω,选项C正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出
功率最大,Pm
2.25 W,对应曲线c的最高点,选项D错误. 14.B
【解析】根据v-t图象,由于AB∥CD,可见两物体与水平面间的动摩擦因数相同,设为u,在a、
b加速运动过程中,由牛顿第二定律知
,
>①
由于ma=mb,得F1>F2.在a、b两物体各自全过程中,由动量定理知,
F1ta-μmagta总=0②
2
F2tb-μmbgtb总=0③ 由v-t图象得ta总<tb总 ④ 根据②③④式得F1ta<F2tb,即推力F1的冲量小于推力F2的冲量,容易知a所受摩擦力的冲量小于b所受摩擦力的冲量.选项B正确.
15.
D
【解析】
16.C
【解析】 试题分析:假设磁体不动,导线运动,则有:根据右手螺旋定则可知,通电导线左边的磁场斜向下,而右边的磁场是斜向上,那么在导线两侧取两小段,根据左手定则可知,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外,从上往下看,知导线顺时针转动,当转动90度时,导线所受的安培力方向向上,所以导线的运动情况为,顺时针转动,同时上升;如今导线不动,磁体运动,根据相对运动,则有磁体逆时针转动(从上向下看),即N极向纸外转动,S级向纸内转动.故C正确。
考点:磁场与电流的作用。
17.BC
【解析】原子的发射光谱是原子跃迁时形成的,由于原子的能级是分立的,所以氢原子的发射光谱不是连续谱,原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差,故氢原子只能发出特定频率的光,综上所述,选项A、D错,B、C对.
18.ABD
【解析】
试题分析:当保持S闭合,则电容器的电压不变,当增大A、B极间距,则导致电容器的电容减小,则出现电容器的电量减小,而二极管作用导致电容器的电量不会减小,则电容器的电量会不变,电压不变,所以电场强度不变,带电微粒受重力和电场力依旧平衡,故A对;当保持S闭合,电容器的电压不变,当减小A、B极间距,则导致电容器的电容增加,则出现电容器的电量增加,因此电场强度增大,所以P向上运动.故B对;当增大A、B板间距离,导致电容器的电容减小,由于断开开关S,则电容器的电量不变,所以极板间的电场强度不变,因此P仍处于静止,故C错;A板稍下移,导致电容器的电容增大,当断开S后,则电容器的电量不变,所以电场强度也不变,由于B板接地,则P点到B板的电势差不变,因此P点的电势能也不变,故D对;
考点:主要考查二极管和电容器。
19.A
【解析】
试题分析:两个物体组成的系统水平方向的动量是守恒的,
所以当两物体相对静止时,系统水平方向的总动量为零,则两物体最终会停止运动,由能量守恒有?mgs=mgR,解得R越大s越大
故选项A是正确的.
考点:考查动量守恒定律的应用
点评:关键是根据能量守恒列出式子?mgs=mgR分析求解
3
20.C
【解析】
试题分析:电子带负电,故刚开始向电势高处即Q板运动,所以电子的运动以t0为单位分四个阶段,分别是:向右加速、向右减速、向左加速、向左减速,故电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是第三段时间即2t0<t<3t0,选C。
考点:带电粒子在电场中的运动
21.C
C正确.
22.C
【解析】本题考查了对闭合回路的U-I图像的理解,当外电路断路时,R无穷大,I为零,即图线与U轴的截距表示电源电动势,当外电路短路时,R的截距表示短路电流,
因为U-I图像中图线与U轴的截距表示电源电动势,所以E1?E2,与I轴的截距表示短路电流,所以r?I轴E,故内阻rl?r2,C正确, Im
思路拓展:本题的关键是理解对于U-I图像中的纵截距表示电源电动势,横截距表示短路电流,斜率表示电源内阻
23.C
【解析】
试题分析:偏折角越大,频率越高,c 光束偏折角最大,其频率最高,故A项错;各种电磁波在真空中的传播速度相等,故B项错;偏折角越大,玻璃对该光束的折射率越大,由临界Ca>Cb>Cc 故C项正确;由以上分析可知波长的关系?a??b??c,根据双缝干涉条纹间距跟波长成正比的关系可得xa?xb?xc,故D项错。
考点:本题考查了光的色散知识、光的折射率与频率关系、光的传播速度公式、全反射临界角的计算和光的干涉条纹间距与波长的关系公式。
24.BC
【解析】
试题分析:带电粒子在平行板中受到竖直向下的重力、以及水平方向的电场力,由于两力均为恒力,且初速度为零,因此粒子应做匀加速直线运动,所以A错。当电动势越大则电场越强,因此所受电场力越大,从而加速度越大,所以B对。因为电动势越大,场强越大,所以在水平方向位移一定情况下,根据d1Eq2?t可知,时间越短,所以C正确。由于电路中22m
有电容器,并不会形成持续电流,所以电阻R不会起到降压作用,因此对平行板两端电压不会造成影响,所以D错。
考点:受力分析、粒子做直线或曲线运动的条件、运动的独立性
点评:此类题型考察根据受力分析以及粒子初速度判断物体的运动,通过运动独立性从而判 4
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