安徽省六安市舒城中學2015-2016學年高二物理下學期期末試卷（含解析）一、選擇題1.下列關于機械波的說法中，正確的是：（1）機械波在介質中傳播時，介質中的質點只在自己的平衡位置附近振動，而不隨波遷移；（2）在波的傳播過程中，質點的振動速度與波的傳播速度是相同的；（3）機械波在傳播過程中，其能量由波源傳遞給介質中的各個質點；（4）機械波傳播過程中，其頻率和波長由波源決定。2.下列關于光的說法中，正確的是：（1）光在同一種均勻介質中傳播時，其速度與光的顏色無關；（2）光的干涉現象可以證明光具有波動性；（3）光的衍射現象說明光的波長比障礙物的尺寸大；（4）光的偏振現象說明光是一種橫波。3.下列關于電場和磁場的說法中，正確的是：（1）電場線越密的地方，電場強度越大；（2）磁場中某點的磁場方向，由該點的磁場線切線方向確定；（3）電場力做功的大小與電場力的大小和電荷移動的距離有關；（4）磁場對運動電荷的作用力與電荷運動的方向有關。4.下列關于靜電場的說法中，正確的是：（1）電場強度是描述電場強弱的物理量，其方向與正電荷在該點所受的電場力方向相同；（2）電勢是描述電場力做功大小的物理量，其值與電勢零點的選取有關；（3）等勢面是電場中電勢相等的點構成的面；（4）電場力做功與電勢差成正比，與路徑無關。5.下列關于電流和電阻的說法中，正確的是：（1）電流是由電荷的定向移動形成的；（2）電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小與導體材料、長度和橫截面積有關；（3）歐姆定律適用于一切電路；（4）電路中電流的方向與電壓的方向是相同的。二、填空題6.下列物理量中，屬于矢量的是_________、_________、_________。7.下列物理量中，屬于標量的是_________、_________、_________。8.下列現象中，屬于光的干涉現象的是_________、_________。9.下列現象中，屬于光的衍射現象的是_________、_________。10.下列現象中，屬于光的折射現象的是_________、_________。三、計算題11.已知一平面簡諧波的波速為300m/s，頻率為500Hz。求該波的波長和周期。12.一根長為1m的輕繩，一端固定，另一端系一小球。小球在水平面內做圓周運動，運動半徑為0.5m。若小球的速度為4m/s，求繩子的張力。13.一平行板電容器，極板間距為0.01m，極板面積為0.02m2。已知電容器的電場強度為1000V/m，求電容器的電容。14.一電路中，電阻R?=10Ω，電阻R?=20Ω串聯。若電源電壓為12V，求電路中的電流和每個電阻上的電壓。15.一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，波速為300m/s。某時刻，P點處質點的位移為0，速度方向沿x軸負方向。求該時刻P點處的振動方程。四、實驗題要求：根據以下實驗裝置圖和描述，完成實驗報告。（1）簡述實驗目的；（2）說明實驗原理；（3）列出實驗步驟；（4）給出實驗數據，并進行誤差分析。實驗裝置：用伏安法測定定值電阻的阻值。五、論述題要求：結合電磁學相關知識，論述法拉第電磁感應定律的意義及應用。六、綜合題要求：一電路由電源、電阻、電感、電容元件組成。已知電源電壓為10V，電阻R=10Ω，電感L=0.1H，電容C=0.01μF。求：（1）電路在穩態下的電流；（2）電路在t=0.1s時的電流；（3）電路在t=0.1s時的電感電壓和電容電壓。本次試卷答案如下：一、選擇題1.正確答案：D解析思路：機械波在傳播過程中，其頻率和波長由波源決定，與介質無關，故選D。2.正確答案：B解析思路：光的干涉現象可以證明光具有波動性，故選B。3.正確答案：C解析思路：磁場對運動電荷的作用力與電荷運動的方向有關，故選C。4.正確答案：A解析思路：電場強度是描述電場強弱的物理量，其方向與正電荷在該點所受的電場力方向相同，故選A。5.正確答案：A解析思路：電流是由電荷的定向移動形成的，故選A。二、填空題6.矢量：速度、加速度、力解析思路：矢量是既有大小又有方向的物理量，速度、加速度、力均符合這一定義。7.標量：時間、質量、功解析思路：標量是只有大小沒有方向的物理量，時間、質量、功均符合這一定義。8.光的干涉現象：雙縫干涉、薄膜干涉解析思路：光的干涉現象是指兩束或多束光波在相遇時相互疊加，形成明暗相間的條紋。9.光的衍射現象：單縫衍射、圓孔衍射解析思路：光的衍射現象是指光波通過障礙物或小孔時，會發生偏離直線傳播的現象。10.光的折射現象：透鏡成像、水中的筷子解析思路：光的折射現象是指光從一種介質進入另一種介質時，傳播方向發生改變的現象。三、計算題11.波長λ=波速v/頻率f=300m/s/500Hz=0.6m周期T=1/頻率f=1/500Hz=0.002s解析思路：根據波長、波速和頻率的關系式λ=v/f，以及周期和頻率的關系式T=1/f，計算得出波長和周期。12.繩子的張力T=mv2/r=(0.5kg)×(4m/s)2/0.5m=16N解析思路：根據牛頓第二定律F=ma，結合圓周運動的向心力公式F=mv2/r，計算得出繩子的張力。13.電容C=ε?εrS/d=(8.85×10?12F/m)×(1)×(0.02m2)/(0.01m)=1.76×10?12F解析思路：根據平行板電容器的電容公式C=ε?εrS/d，代入已知數據計算得出電容。14.電路中的電流I=U/(R?+R?)=12V/(10Ω+20Ω)=0.4AR?上的電壓U?=IR?=0.4A×10Ω=4VR?上的電壓U?=IR?=0.4A×20Ω=8V解析思路：根據串聯電路的電流特點和歐姆定律，計算得出電路中的電流和每個電阻上的電壓。15.振動方程y=Asin(ωt+φ)，其中A為振幅，ω為角頻率，φ為初相位。由于P點處質點的位移為0，速度方向沿x軸負方向，可知A>0，ω>0，φ=π。代入波速v=λf，得ω=2πf=1000rad/s。因此，振動方程為y=Asin(1000rad/s×t+π)。解析思路：根據簡諧波的振動方程y=Asin(ωt+φ)，結合已知條件計算得出振動方程。四、實驗題（1）實驗目的：用伏安法測定定值電阻的阻值。（2）實驗原理：根據歐姆定律，電阻R=U/I，通過測量電阻兩端的電壓U和通過電阻的電流I，可以計算出電阻的阻值。（3）實驗步驟：①將待測電阻接入電路中，連接好電路；②使用電壓表測量電阻兩端的電壓U；③使用電流表測量通過電阻的電流I；④根據歐姆定律計算電阻的阻值R；⑤重復步驟②至④，記錄多組數據；⑥對比多組數據，求出電阻的平均阻值。（4）實驗數據及誤差分析：根據實驗數據，計算得出電阻的平均阻值，并分析誤差來源，如測量儀器的精度、操作誤差等。五、論述題法拉第電磁感應定律的意義及應用：法拉第電磁感應定律揭示了電磁感應現象的本質，即變化的磁場會在閉合回路中產生感應電流。這一定律在電磁學領域具有重大意義，其主要應用如下：①發電機：利用法拉第電磁感應定律，將機械能轉化為電能；②變壓器：利用法拉第電磁感應定律，實現電壓的升高或降低；③電磁制動：利用法拉第電磁感應定律，實現電動機的制動；④傳感器：利用法拉第電磁感應定律，將非電信號轉換為電信號。六、綜合題（1）電路在穩態下的電流I=U/(R+jωL-1/jωC)=10V/(10Ω+j2π×100×0.1H-1/j2π×100×10??F)=1A（2）電路在t=0.1s時的電流I(t)=I?e^(-Rt/L)=1A×e^(-10Ω×0.1s/0.1H)≈0.909A（3）電路在t=0.1s時的電感電壓U_L=L×dI/dt=0.1H×(-