廣東省云浮市云硫第一中學高二物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示，把一條導線平行地放在小磁針的上方附近，當電流通過導線時，磁針會發生偏轉，首先觀察到這個實驗現象的物理學家是A．庫侖

B．楞次

C．法拉第

D．奧斯特參考答案：D2.（單選）某機器內有兩個圍繞各自固定軸勻速轉動的鋁盤A、B，A盤上固定一個信號發射裝置P，能持續沿半徑向外發射紅外線，P到圓心的距離為28cm．B盤上固定一個帶窗口的紅外線信號接收裝置Q，Q到圓心的距離為16cm．P、Q轉動的線速度均為4πm/s．當P、Q正對時，P發出的紅外線恰好進入Q的接收窗口，如圖所示，則Q每隔一定時間就能接收到紅外線信號，這個時間的最小值為（

）A．0.42s

B．0.56s

C．0.70s

D．0.84s參考答案：BP的周期：Q的周期：因為經歷的時間必須等于它們周期的整數倍，根據數學知識，0.14和0.08的最小公倍數為0.56s，所以經歷的時間最小為0.56s，故B正確。故選B。3.絕緣細線上端固定，下端懸掛一小球N，由絕緣支架支撐著一小球M，當M靠近N時，N偏離豎直方向，如圖．下列關于M、N帶電情況表述正確的是A．M一定帶正電

B．M、N都帶正電C．M、N都帶負電

D．M、N帶異種電荷參考答案：D4.（單選）質譜儀是一種測定帶電粒子質量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖所示.離子源S產生的各種不同正離子束（速度可視為零），經MN間的電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉半周后到達照相底片上的P點.設P到S1的距離為x，則（

）A．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越小B．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越大C．只要x相同，對應的離子比荷一定相同D．只要x相同，對應的離子電荷量一定相同參考答案：D5.（單選）利用超導材料零電阻的性質，可實現無損耗輸電．現有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kW，電壓為800V．如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節約的電功率為A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW參考答案：A當輸電導線總電阻為0.4Ω時，由得，輸電線上損失的功率。故選A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一閉合線圈有50匝，總電阻R＝20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，則線圈中的感應電動勢E＝

，線圈中的電流強度I=

。參考答案：2；0.17.（4分）學習了“電場”的知識，我們知道靜電的防范主要途徑有：（1）____________；（2）____________；（3）____________。參考答案：（1）保持空氣濕度；（2）使用避雷針；（3）良好接地

8.參考答案：變化，磁場9.如圖所示，一個電子做順時針方向的勻速圓周運動，運動周期為，若將電子的圓周運動等效為環形電流，則等效電流大小為_____A，電流方向為__________（填“順時針”或“逆時針”）方向。.參考答案：

A；

逆時針

10.一臺電動機，額定電壓是220V，電阻是0.8Ω，在正常工作時通過的電流是50A，則每秒鐘電流做的功是

J，每秒鐘產生的熱量

J，每秒內轉化為機械能是

J。參考答案：11kw

2kw

9kw11.一只電流表的滿偏電流為Ig=3mA，內阻為Rg=100Ω，若改裝成量程為I=30mA的電流表應

聯一個阻值為

Ω的電阻；若改裝成量程為U=15V的電壓表，應

聯一個阻值為

Ω的電阻。參考答案：并，11.1Ω

串，4900Ω12.（3分）電源的電動勢為4.5V，內阻為0.5Ω，外電路的電阻為4.0Ω，則路端電壓等于

V。參考答案：4.0

13.在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起．①他們碰撞后的共同速率是

；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：（能或不能）參考答案：0.1m/s；能．【考點】動量守恒定律．【分析】三個運動員所受合外力為零，動量守恒，根據動量守恒定律求出撞后共同速度，若此速度與前鋒速度方向相同則可以得分．【解答】解：以前鋒速度方向為正方向，設撞后共同速度為v，碰撞過程動量守恒，根據動量守恒定律得：m1v1﹣m2v2﹣m3v3=（m1+m2+m3）v，解得：v=0.1m/s所以他們碰撞后的共同速率為0.1m/s，方向與前鋒方向相同，所以可以得分，如圖所示．故答案為：0.1m/s；能．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產生的磁場的變化就越快。根據法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動，請你運用萬有引力定律，推出這一規律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質量相當于400萬顆太陽的質量。通過觀察發現，恒星繞銀河系中心運動的規律與開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。請你對上述現象發表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關系式可知：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量有關，因此半徑越大，等效質量越大。

（1分）

觀點一：銀河系中心的等效質量，應該把圓形軌道以內的所有恒星的質量均計算在內，因此半徑越大，等效質量越大。

觀點二：銀河系中心的等效質量，應該把圓形軌道以內的所有質量均計算在內，在圓軌道以內，可能存在一些看不見的、質量很大的暗物質，因此半徑越大，等效質量越大。

說出任一觀點，均給分。

（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上有一塊木板，質量M=1.0kg，長度L=1.0m．在木板的最左端有一個小滑塊（可視為質點），質量m=1.0kg．小滑塊與木板之間的動摩擦因數μ=0.30．開始時它們都處于靜止狀態．某時刻起對小滑塊施加一個F=8.0N水平向右的恒力，此后小滑塊將相對木板滑動.g取l0m/s2，求：（1）小滑塊和木板的加速度大小；（2）小滑塊離開木板時的速度大小；（3）要使小滑塊在木板上滑動時的速度始終是木板速度的2倍，需將恒力F改為多大？參考答案：（1）5m/s2

3m/s2

(2)5m/s

(3)9N17.（9分）某水上游樂場舉辦了一場趣味水上比賽。如圖所示，質量m＝50kg的參賽者（可視為質點），在河岸上A點緊握一根長L＝5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H＝10.0m的O點，此時輕繩與豎直方向的夾角為θ＝37°，C點是位于O點正下方水面上的一點，距離C點x＝4.8m處的D點固定著一只救生圈，O、A、C、D各點均在同一豎直面內。若參賽者抓緊繩端點，從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出，當擺到O點正下方的B點時松開手，此后恰能落在救生圈內。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，，g=10m/s2）

（1）求參賽者經過B點時速度的大小v；（2）參賽者從臺階上A點躍出時的動能Ek為多大？（3）沿豎直方向適當調節繩端O點的高度（仍在A點上方），參賽者從A點拉直并抓緊輕繩，由靜止開始擺下，經O點正下方松開繩，此后也恰能落在救生圈內．試求參賽者松開繩時距水面的高度h。參考答案：解析：（1）參賽者從B點到D點做平拋運動

①

（1分）

②

（1分）由①②式代入數據解得v=4.8m/s

（1分）（2）參賽者從A點到B點的過程中，由機械能守恒定律

③

（1分）其中

④由③④式代入數據解得Ek=76J

（1分）（3）設參賽者經O點正下方時的速度為，則

⑤

（1分）

⑥

（1分）由⑤⑥帶入數據解得

，（不合題意舍去）

（2分）說明：未將舍去的扣1分。18.（18分）近代的材料生長和微加工技術，可制造出一種使電子的運動限制在半導體的一個平面內（二維）的微結構器件，且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行，不受雜質原子射散的影響，這種特點可望有新的應用價值。圖l所示為四端十字形。二維電子氣半導體，當電流從l端進人時，通過控制磁場的作用，可使電流從2，3或4端流出。對下面摸擬結構的研究，有助于理解電流在上述四端十字形導體中的流動。在圖2中，a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面，彼此靠得很近，形成四個寬度極窄的狹縫1、2、3、4，在這些狹縫和四個圓柱所包圍的空間（設為真空）存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應強度的大小。一個質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射人磁場內，設粒子與圓柱表面只發生一次碰撞，碰撞是彈性的，碰撞時間極短，且碰撞不改變粒子的電荷量，也不受摩擦力作用。試求B為何值時，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出。

參考答案：解析：解法一在圖中紙面內取Oxy坐標（如圖），原點在狹縫l處，x軸過縫1和縫3。粒子從縫1進入磁場，在洛侖茲力作用下作圓周運動，圓軌道在原點與x軸相切，故其圓心必在y軸上．若以r表示此圓的半徑，則圓方程為

x2+(y－r)2=r2

（1）根據題的要求和對稱性可知，粒子在磁場中作圓周運動時應與d的柱面相碰于縫3、4間的圓弧中點處，碰撞處的坐標為

x=2R－Rsin450

（2）

y=R－Rcos450

（3）由（l）、（2）、（3）式得

r=3R

（4）由洛侖茲力和牛頓定律有

（5）由（4）、（5）式得

（6）評分標準：本題18分。（1）、（2）、（3）式各4分，（4）、（5）、（6）式各2分。解法二如圖所示，A為a、b兩圓圓心的連線與縫l的交點，F為c、d兩圓圓心的連線與縫3的交點．從1縫中射人的粒子在磁場作用下與圓柱d的表面發生彈性碰撞后，反彈進人縫2，這個過程一定對連結b、d兩圓圓心的直線OP對稱，故直線OP與d圓的交點C必是碰度點。由于粒子在磁場中做圓運動過A點，因此這個軌道的圓心必在過A點并垂直于AF的直線AE上；同時這個軌道經過C點，所以軌道的圓心也一定在AC的垂直平分線DE上。這樣AE與DE的交點E就是軌道的圓心，AE就是軌道的半徑r。過C點作AF的垂線與AF交于H點，則 有

（1）由圖可知