江苏省镇江市泰兴中学高二物理上学期期末试题含解析
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江苏省镇江市泰兴中学高二物理上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. （单选）关于元电荷的理解，下列说法正确的是( )
A．元电荷就是电子 B．元电荷就是质子
C．元电荷就是原子 D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
参考答案：
D
2. 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流 通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是
A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．伽利略 D．法拉第
参考答案：
A
3. 如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）
A．0，0 B．4R 向东，2πR 向东
C．4πR 向东，4R D．4R 向东，2πR
参考答案：
D
【考点】位移与路程．
【分析】位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动路线的长度．
【解答】解：路程等于运动轨迹的长度，为2πR，没有方向，位移大小等于首末位置的距离为4R，方向向东．故D正确，A、B、C 错误．
故选：D． 4. 磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OA之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是（ ）
A、B2ω2r4/R
B、B2ω2r4/2R
C、B2ω2r4/4R
D、B2ω2r4/8R
参考答案：
C
5. 如图所示是伽利略的斜面实验，下表为某次实验的一组数据。
据此，他发现=常数。有同学想验证伽利略的结论，作出如下四幅图像，其中最合理的是( )
时间t／单位 1 2 3 4 5 6 7 8
距离s／单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 参考答案：
A
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 质量为m ，长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中，当金属棒通以由a向b的电流I后，将离开原位置向前偏转α角而重新平衡，如图。则磁感强度B的方向为 ，大小为 。
参考答案：
向上；mgtanα/IL
7. 我国城乡生活用的交变电流的电压是220V，这是指交变电流电压的 值，它的周期为 s，电流方向每秒改变 次
参考答案：
8.
（4分）图是一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时点的速度方向向上，则该波向
(选填“左”或“右”)传播，在处的质点的加速度方向是向
(选填“上”或“下”)。
参考答案：
右，下 9. 根据右图所示的i－t图象写出电流瞬时值表达式i= .
参考答案：
0．2 sin5πt
10. 氢原子的能级图如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常量h=6.63×10﹣34 J?s，
（1）氢原子向较低能级跃迁时共能发出 种频率的光；
（2）该金属的逸出功
（3）截止频率 （保留一位小数）
参考答案：
（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz．
【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构．
【分析】（1）根据数学组合公式得出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光子种数．
（2）抓住原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应求出金属的逸出功．
（3）根据逸出功，结合W0=hv0求出截止频率．
【解答】解：（1）根据知，氢原子向低能级跃迁时共能发出6种频率的光．
（2）原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，知辐射的光子能量等于逸出功，则W0=E3﹣E1=﹣1.51﹣（﹣13.6）eV=12.09eV．
（3）根据W0=hv0得，截止频率==2.9×1015 Hz．
故答案为：（1）6，（2）12.09 eV，（3）2.9×1015 Hz． 11. 自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍流过导体电流的变化，当电流增大时，自感电动势的方向与原来电流的方向___ __：当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流的方向_________。
参考答案：
12. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计(零刻线在正中位置)及开关如图所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针________．当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将________．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表指针________(填右偏、左偏)．
参考答案：
右偏，左偏，左偏
13. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右) .一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：他将船平行码头自由停泊，在岸上记下船尾的位置，然后轻轻从船尾上船走到船头后下船，用卷尺测出哪几个距离，他还需知道自身的质量m，才能测出渔船的质量M．请你回答下列问题：
（1）该同学是根据 定律来估测小船质量的；
（2）要求该同学测出的距离有： .（先用文字说明，再给每一个距离赋予一个字母）
（3）所测渔船的质量 （表达式）.
参考答案：
（1）动量守恒(2分) （2）船长L和船后退距离d (2分)（3） M=
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ）
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
参考答案：
B
15. 如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？
参考答案：
金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上的O点．此时弹簧处于原长，另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行，当A滑过距离l时，与B相碰．碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．设滑块A和B均可视为质点，与导轨的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，求：
(1)碰后瞬间，A、B共同的速度大小；
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量．
参考答案： (1)设A、B质量均为m，A刚接触B时的速度为v1，碰后瞬间共同的速度为v2，以A为研究对象，
17. 如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50 匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm．线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时．
（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出交流感应电流i的瞬时值表达式；
（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何？
参考答案：
解：（1）线圈转动的角速度，
则感应电动势的最大值Em=nBSω=50×0.5×0.25×0.2×50π=196V，
从图示位置开始计时，e=Emcosωt=196cos（50πt）V．
（2）根据欧姆定律得，，
则i=14cos（50πt）A
（3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt） V，i′=14sin（50πt） A．
答：（1）交流感应电动势e的瞬时值表达式为e=196cos（50πt）V．
（2）交流感应电流i的瞬时值表达式为i=14cos（50πt）A
（3）感应电动势和电流的瞬时值分别为e′=196sin（50πt） V，i′=14sin（50πt） A． 【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
【分析】根据转动的频率求出线圈转动的角速度，结合感应电动势的峰值表达式求出最大值，从而得出感应电动势的瞬时表达式，结合欧姆定律求出感应电流的瞬时表达式．
18. 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan ?；
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离s.
参考答案：
(1) (2) (3)
解析 (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间：t=.
