河北省保定市流井中學(xué)高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.原來靜止的物體受合外力作用時間為2t0，作用力隨時間的變化情況如圖所示，則（）A．0～t0時間內(nèi)物體的動量變化與t0～2t0內(nèi)動量變化相等B．t=2t0時物體的速度為零，外力在2t0時間內(nèi)對物體的沖量為零C．0～t0時間內(nèi)物體的平均速率與t0～2t0內(nèi)平均速率不等D．2t0時間內(nèi)物體的位移為零，外力對物體做功為零參考答案：B解：A、合外力的沖量等于物體動量的改變量，故F﹣t圖象與時間軸圍成的面積等于物體動量的改變量．面積在時間軸的上方代表動量增加，面積在時間軸下方代表動量減小，由于面積相同；而動量變化大小相等，方向相反；故A錯誤．B、由于0～t0時間內(nèi)的沖量與t0～2t0時間內(nèi)的沖量大小相同，方向相反，即F0t0+（﹣F0）t0=0．故B正確；C、由以上的分析，2t0時刻的速度等于0時刻物體的速度等于0，所以0～t0內(nèi)的平均速度等于t0～2t0內(nèi)的平均速度．故C錯誤；D、由以上的分析可知，0～t0的位移x1等于t0～2t0的位移x2，且方向相同；由于0～t0的位移x1等于t0～2t0的位移x2，所以在0～t0時間內(nèi)合外力所做的功W1=F0x1，t0～2t0時間內(nèi)合外力所做的功W2=﹣F0x2，故W1=﹣W2，故D錯誤．故選：B2.下列現(xiàn)象中不能說明分子無規(guī)則運動的是（

）A．香水瓶打開蓋，香味充滿房間

B．汽車駛過后揚(yáng)起灰塵C．糖放入水中，一會兒整杯水變甜了

D．衣箱里衛(wèi)生球不斷變小，衣服充滿衛(wèi)生球味參考答案：B3.一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0時刻這列波的波形如圖所示。則質(zhì)點的振動圖象為（

）參考答案：D4.如圖7示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)（磁場水平向內(nèi)），有一離子恰能沿直線飛過此區(qū)域（不計離子重力）（

）

A．若離子帶正電，E方向應(yīng)向上；B．若離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向上；

C．若離子帶正電，E方向應(yīng)向下；

D．若離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向下。參考答案：CD5.如圖所示，重力為G的小球用輕繩懸于O點，用力F拉住小球，使輕繩保持偏離豎直方向60°角且不變．當(dāng)F與豎直方向的夾角為θ時，有F最小，則θ、F的值分別為（）A．0°，G B．30°，G C．60°，G D．90°，G參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】小球始終處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據(jù)共點力平衡，抓住重力不變，細(xì)繩的拉力方向不變，運用作圖法求出F有最小值時的θ值．【解答】解：如圖所示，小球受三個力而處于平衡狀態(tài)，重力mg的大小和方向都不變，繩子拉力T方向不變，因為繩子拉力T和外力F的合力等于重力，通過作圖法知，當(dāng)F的方向與繩子方向垂直時，由于垂線段最短，所以F最小，則由幾何知識得θ=30°．Fmin=mgcos30°=故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，磁流體發(fā)電機(jī)的通道是一長為L的矩形管道，其中按圖示方向通過速度為v等離子體，通道中左、右兩側(cè)壁是導(dǎo)電的，其高為h，相距為a，而通道的上下壁是絕緣的，所加勻強(qiáng)磁場的大小為B，與通道的上下壁垂直.不計摩擦及粒子間的碰撞，則__________導(dǎo)電壁電勢高（填“左”或“右”），兩導(dǎo)電壁間的電壓為___________．參考答案：右，Bav7.（4分）如圖所示，空間存在勻強(qiáng)電場，實線是電場中的三個等勢面，一帶電量為2×10-10C的負(fù)電荷沿虛線由A經(jīng)B運動到C，克服電場力做功4×10-10J，已知cm，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=________V/m，并在圖中畫出三條電場線(sin53°=0.8)。參考答案：

25，電場方向如圖所示

8.弦樂器小提琴是由兩端固定的琴弦產(chǎn)生振動而發(fā)音的，如圖甲所示。為了研究同一根琴弦振動頻率與哪些因素有關(guān)，可利用圖乙所示的實驗裝置，一塊厚木板上有AB兩個楔支撐著琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移動來改變琴弦振動部分的長度，將琴弦的末端固定在木板O點，另一端通過滑輪接上砝碼以提供一定拉力，輕輕撥動琴弦，在AB間產(chǎn)生振動。C（1）先保持拉力為150N不變，改變AB的距離L（即改變琴弦長度），測出不同長度時琴弦振動的頻率，記錄結(jié)果如表1所示．表1長度大小L/m1.000.850.700.550.40振動頻率f/Hz150176214273375

從表1數(shù)據(jù)可判斷在拉力不變時，琴弦振動的頻率f與弦長L的關(guān)系為_________。（2）保持琴弦長度為0.80m不變，改變拉力，測出不同拉力時琴弦振動的頻率，記錄結(jié)果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振動頻率f/Hz290265237205168從表2數(shù)據(jù)可判斷在琴弦長度不變時，琴弦振動的頻率f與拉力F的關(guān)系為__________。（3）如果在相同的環(huán)境中研究不同種類的小提琴琴弦，除了長度L和拉力F以外，你認(rèn)為還有哪些因素會影響琴弦振動的頻率?試列舉可能的兩個因素：________________________________________。參考答案：（1）頻率f與弦長L成反比

（2）頻率f與拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的環(huán)境中，影響弦振動頻率還可能與弦本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，如弦的半徑（即直徑、粗細(xì)等）或弦的材料（即密度、單位長度的質(zhì)量等）。9.如圖所示，甲為某一列波在t＝1.0s時刻的圖像，乙為參與該波動的P質(zhì)點的振動圖像。則波的傳播方向

（填“向左”或“向右”）；該波的波速v＝

m/s；再經(jīng)過3.5s時P質(zhì)點的位移是

m.參考答案：向左，4，0。10.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.5s時的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時，x=2m處的質(zhì)點A正向y軸正方向振動。（1）質(zhì)點A的振動周期為

；

（2）波的傳播方向是

；（3）波速大小為

；（4）從t2時刻計時，x=1m處的質(zhì)點的振動方程是

。參考答案：（1）2s

；（2）_x軸正方向；（3）2m/s；

（4）cm11.如圖所示，固定在水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t=0時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的函數(shù)式是________________參考答案：12.（4分）有位同學(xué)學(xué)習(xí)過磁場的有關(guān)知識后，為學(xué)校宿舍設(shè)計了一個火警自動報警裝置，如圖甲所示。AB為可以繞軸轉(zhuǎn)動的銜鐵，CD為電磁鐵，與線圈相連的電源電動勢為3V，內(nèi)阻0.1。R為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，乙圖為其電阻隨溫度的變化圖像。L為安全指示燈，P為報警電鈴。忽略線圈的電阻，當(dāng)電磁鐵線圈上的電流達(dá)到0.1A時，銜鐵會被吸下，接通報警電鈴。據(jù)此回答下列問題：

（1）電磁鐵的

端為N極(填“C”或“D”)。（2）由乙圖知，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而

。(填“增大”或“減小”)（3）現(xiàn)要求當(dāng)溫度達(dá)到70°C開始報警，則滑動變阻器的阻值應(yīng)為

。參考答案：（1）D；（2）減?。唬?）19.913.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點，a、b相距4cm,b、c相距10cm。將一個帶電荷量為2×10-8C的電荷從a點移到b點時，電場力做功為4×10-6J。將此電荷從b點移到c點時電場力做功為________J，a、c間電勢差為________V。參考答案：5×10-6

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三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點燃?xì)怏w請問點火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點火器往往把放電電極做成針形．【點睛】強(qiáng)電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點，金屬環(huán)通過a、b、c三處時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T的勻強(qiáng)磁場中，長L=0．4m，電阻r=1．6的導(dǎo)體棒MN在金屬框上以v=6m／s的速度向右勻速滑動，其中R1=4，R2=6，其它導(dǎo)線上的電阻不計，求：

(1)通過電阻R1的電流強(qiáng)度；

(2)導(dǎo)體棒MN受到的安培力的大小和方向。參考答案：

解：（1）棒切割產(chǎn)生的電動勢：E=Blv=0.5×0.4×6=1.2V

（2分）

=2.4Ω

（1分）

=0.3A

（2分）

通過R1的電流=0.18A

（1分）

（2）F安=BIL=0.5×0.3×0.4=0.06N

（2分）

方向：水平向左

（2分）17.如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，整個磁場由n個寬度均為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、…、n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為1B、2B、3B、…、nB，兩導(dǎo)軌左端間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻的電量q.(2)對導(dǎo)體棒ab加水平向右的力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)ab進(jìn)入磁場區(qū)1時開始勻速運動。此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持勻速運動通過整個磁場區(qū)域，求棒ab通過第i區(qū)域時水平拉力Fi和ab在穿過整個磁場區(qū)域所產(chǎn)生的電熱Q。（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1的左邊界開始運動，當(dāng)向右運動距離x0/2時做勻速運動，求棒通過磁場區(qū)1所用的時間t參考答案：解:(1)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=△/△t

通過電阻的電量:q=I△t=E△t/R

導(dǎo)體棒穿過1區(qū)過程△=BLx0

解得:q=BLx0/R

(2)設(shè)進(jìn)入磁場時拉力為F1，速度為v,

則有F1x0=1/2mv2

F1-B2L2v/R=0解得：F1=2B4L4x0/mR2

v=2B2L2x0/mR

進(jìn)入第i區(qū)時的拉力：

Fi=(iB)2L2V/R=2i2B4L4x0/mR2導(dǎo)體棒以后通過每區(qū)都以v做勻速運動，則有：Q=F1x0+F2x0+…+Fnx0解得：Q=2x02B4L4(12+22+…+n2)/mR2

(3)設(shè)棒勻速運動的速度為v，則F0=B2L2v/R

設(shè)棒在前x0/2距離運動的時間為t1，則F0-BIL=mv/t1或F0t1-Bq1L=mv而q1=BLx0/2R

解得：t1=B2L2x0/2F0R+mR/B2L2設(shè)棒在后x0/2勻速運動的時間為t2，則t2=x0/2v=B2L2x0/2F0R

所以棒通過區(qū)域1所用的總時間:t=t1+t2=B2L2x0/F0R+mR/B2L218.（14分）用電阻為4的均勻?qū)Ь€彎成圖示直徑D=1.0m的封閉金屬圓環(huán)，將圓環(huán)垂直于磁感線方向固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。一根電阻為1的長為L=D的直導(dǎo)線PQ，沿圓環(huán)平面向左以4.0m/s的速度勻速滑行（速度方向與PQ垂直），滑行中