2021年安徽省亳州市穆樓中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年安徽省亳州市穆樓中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，在U－I圖象上，a、b、c各點(diǎn)均表示該電路中的一個(gè)確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說法正確的是()A．在b點(diǎn)時(shí)，電源有最小的輸出功率B．在b點(diǎn)時(shí)，電源的總功率最大，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大C．從a→b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大D．從b→c，β增大，電源的總功率和輸出功率都減小參考答案：D2.（單選）如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在這個(gè)過程中，線圈中感生電流（

）A．沿abcd流動(dòng)B．沿dcba流動(dòng)C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)參考答案：A3.一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是（）A．141.4V B．100V C．70.7V D．50V參考答案：B【考點(diǎn)】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】交流電產(chǎn)生的熱量根據(jù)焦耳定律用有效值研究，采用比例法與恒定電流相比較求出交流電的有效值，再由最大值與有效的關(guān)系求解峰值．【解答】解：設(shè)正弦交流電電壓有效值為U2．

對(duì)于恒定電流：Q=t1①

對(duì)于正弦交變電流：Q=t2②由①②聯(lián)立得=得到U2=50V

交流電壓的峰值是Um=U2=100V故選B4.關(guān)于單擺振動(dòng)的回復(fù)力，正確的說法是（

）A、是重力和擺線對(duì)擺球拉力的合力

B、它是一種效果力C、是重力沿切線方向的分力；重力的另一分力小于或等于擺線拉力D、是重力沿切線方向的分力；重力的另一分力與擺線拉力平衡參考答案：BC5.如圖為一列橫波的波形圖，波的傳播方向?yàn)閄軸正方向，由圖可知（

）A、該時(shí)刻處于X=0.1m的質(zhì)點(diǎn)，速度最大，加速度為零B、經(jīng)過3/4周期后，處于X=0.4m質(zhì)點(diǎn)的速度最大，方向?yàn)檎鼵、經(jīng)過3/4周期后，處于X=0.1m的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到X=0.4m處D、在相同的時(shí)間內(nèi)，各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程都相等參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.靜電計(jì)是測(cè)量電勢(shì)差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大,金屬外殼和上方金屬小球間的電勢(shì)差越大，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。在本實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)指針和A板等電勢(shì)，靜電計(jì)金屬殼和B板等電勢(shì)，因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示A、B兩極板間的電勢(shì)差越大?，F(xiàn)對(duì)電容器充電后斷開開關(guān)。若按圖下方的說明來做實(shí)驗(yàn)，則甲圖中兩板間電勢(shì)差________；乙圖中兩板間電勢(shì)差________；丙圖中兩板間電勢(shì)差________。（“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：變大、變小、變小電容器充電后和電源斷開其帶電量不變，圖甲中當(dāng)極板B向上移動(dòng)時(shí)，正對(duì)面積減小，根據(jù)電容決定式，可知電容減小，根據(jù)可知，電量不變，由于電容減小，電壓則增大；同理圖乙中，電容器板間距離減小，電容增大，根據(jù)可知電壓減??；圖丙中插入電解質(zhì)，電容增大，電容增大，根據(jù)可知電壓減小。7.兩點(diǎn)電荷距離為r時(shí)，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時(shí)，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時(shí)為原來的

倍。參考答案：4

1/28..如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

。參考答案：9.將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷，從O到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功,則0M兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uom

。參考答案：10.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段10㎝的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是2A時(shí)，受到磁場(chǎng)的作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T；現(xiàn)將導(dǎo)線長(zhǎng)度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T，導(dǎo)線受到的安培力F=

N。參考答案：11.如圖所示，把一個(gè)線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出（線框原來全在磁場(chǎng)中）．第一次拉出的速率是V，第二次拉出速率是2V，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是1：2，拉力功率之比是1：4，拉力做功的絕對(duì)值之比1：2，是安培力做功的絕對(duì)值之比是1：2，線框產(chǎn)生的熱量之比是1：2，通過導(dǎo)線某一橫截面的電量之比是1：1．參考答案：解：由安培力公式FA=可知，F(xiàn)A∝v，則得安培力之比為1：2；由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，拉力與安培力大小，則前后兩次拉力大小之比為1：2；由W=Fs，s相等，則拉力做功之比和安培力做功均為1：2，所用時(shí)間之比為2：1，則由功率公式P=可得，拉力功率之比為1：4．線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力做的功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，焦耳熱之比為1：2，由q=It==，因磁通量的變化量相等，所以通過導(dǎo)線某一橫截面的電量相等，則電量之比是1：1．故答案為：1：2，1：4，1：2，1：2，1：2，1：1．12.如圖丙所示，水平放置的兩平行金屬板A、B相距為d，充電后其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電量為+q，質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場(chǎng)，并沿直線運(yùn)動(dòng)恰好從上板邊緣射出?？芍?，該液滴在電場(chǎng)中做______運(yùn)動(dòng)，兩板之間的電壓UAB為

，電場(chǎng)力做功為_______。參考答案：勻速直線;mgd/q;

mgd13.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：4.27×1014Hz

4.3×10-14．普朗克常量解析解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hγ-W，Ek-γ圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為：γ0=4.27×1014Hz．根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hγ-W0，當(dāng)入射光的頻率為γ=5.5×1014Hz時(shí)，最大初動(dòng)能為Ekm=0.5eV．當(dāng)入射光的頻率為γ0=4.27×1014Hz時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為0．由圖像知與橫軸焦點(diǎn)4.3，所以逸出功

4.3×10-14

J，Ek-γ圖象的斜率表示普朗克常量三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.4715.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．參考答案：17.半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，并且處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，讓小球從與環(huán)心等高的P點(diǎn)由靜止釋放，恰好能滑到圓環(huán)的最高點(diǎn)A．求：（1）小球的帶電性質(zhì)和帶電量．（2）小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)環(huán)的最大壓力．參考答案：解：（1）小球在沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力和電場(chǎng)力做功，在小球從P點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的過程中，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力必做正功，故小球帶正電因小球恰好到達(dá)A點(diǎn)，故小球在A點(diǎn)的速度為零，有：qER﹣mgR=0

解得：q=．（2）小球到達(dá)等效最低點(diǎn)時(shí)的壓力才最大，設(shè)此時(shí)速度為v，受到環(huán)的壓力為N，則：qE（R+Rcos45°）+mgRcos45°=mv2

N﹣qvB﹣qEcos45°﹣mgcos45°=m

解得：N=（2+3）mg+mg

由牛頓第三定律得小球?qū)Νh(huán)的壓力為（2+3）mg+mg．答：（1）小球的帶帶正電和帶電量．（2）小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)環(huán)的最大壓力為（2+3）mg+mg．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）根據(jù)小球運(yùn)動(dòng)情況來確定重力與電場(chǎng)力的關(guān)系，從而結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度的方向來確定小球帶何種電荷，并由受力平衡條件來算出小球帶電量；（2）由于小球始終受到重力與電場(chǎng)力，所以可以等效成一個(gè)力，從而與只受重力情況相類比，確定小球運(yùn)動(dòng)過程中