山西省太原市陽(yáng)曲縣第二中學(xué)2021年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省太原市陽(yáng)曲縣第二中學(xué)2021年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD，在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次以大小為的速度向右勻速進(jìn)入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是A.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中的電流之比為1：3B.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比為1：3C.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1：3D.第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)通過(guò)線圈中某一橫截面的電荷量之比為1：3參考答案：AC【詳解】A、設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，CD邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)，AD邊長(zhǎng)為，線圈電阻為R；線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，感應(yīng)電流，感應(yīng)電流I與速度v成正比，第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中電流之比：，故A正確；B、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力：，線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得，外力，外力功率，功率與速度的平方成正比，第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比：，故B錯(cuò)誤；C、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量：，產(chǎn)生的熱量與速度成正比，第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生熱量之比：，故C正確；D、通過(guò)導(dǎo)線橫截面電荷量：，電荷量與速度無(wú)關(guān)，電荷量之比為1：1，故D錯(cuò)誤。故選AC?！军c(diǎn)睛】根據(jù)切割公式E=BLv求解電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，然后求出電流之比；線框勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，安培力與外力平衡，根據(jù)安培力公式求解安培力，再結(jié)合平衡條件得到外力，最后根據(jù)P=Fv求解外力的功率；由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的熱量，然后求出熱量之比．由電流定義式求出電荷量間的關(guān)系．2.（單選）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出．如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2，v1與v2方向相反，且v2＞v1.重力影響可忽略，則此過(guò)程中拍子對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量()A．大小為m(v2＋v1)，方向與v1方向相同B．大小為m(v2－v1)，方向與v1方向相同C．大小為m(v2＋v1)，方向與v2方向相同D．大小為m(v2－v1)，方向與v2方向相同參考答案：C3.如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是A.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B.干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓膮⒖即鸢福篈C4.(單選)如圖所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線，以下判斷正確的是()．A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度參考答案：A5.（單選）如圖，一個(gè)電荷量為的正點(diǎn)電荷位于電場(chǎng)中A點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力為，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，方向與相同。若把該點(diǎn)電荷換為電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度（

）A、大小仍為，方向與原來(lái)相反B、大小仍為，方向與原來(lái)相同C、大小變?yōu)?，方向與原來(lái)相反D、大小變?yōu)?，方向與原來(lái)相同參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象，根據(jù)圖象可知該正弦交變電流的頻率是

▲

HZ，電流的有效值是

▲

A．參考答案：

2.5

10

7.一物體沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為，（式中各量均采用國(guó)際單位制），則該物體在0～2秒內(nèi)的平均速度為

m/s，第3秒末的速度為

m/s。參考答案：4

128.地球是一個(gè)大磁體，在赤道上，地磁場(chǎng)可看成沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。如果赤道某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T，在此處有一根東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)20m，載有從西向東的電流10A。地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線作用的安培力大小為

N，方向

。參考答案：_0.01___________

__豎直向上____9.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，電阻為R，現(xiàn)把它拉長(zhǎng)4倍后，又對(duì)折2次，其電阻為_(kāi)______。參考答案：R10.質(zhì)量m=0.1kg的氫氣在某狀態(tài)下的體積V=1.92×10-4m3，則此時(shí)氫氣分子的平均間距為多少？______________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字，已知?dú)錃獾哪栙|(zhì)量M=2g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1．）參考答案：4×10-9m【詳解】氣體的摩爾數(shù)為：；該狀態(tài)下氣體的摩爾體積為：；

氫氣分子的平均間距為11.一根均勻?qū)Ь€電阻為R，現(xiàn)將它均勻地拉長(zhǎng)，使其直徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后再截去長(zhǎng)度的，剩余部分的電阻為_(kāi)______R。參考答案：12.一個(gè)原來(lái)不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放置一個(gè)電荷量為－Q的點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷距金屬球表面的最近距離為r，由于靜電感應(yīng)在金屬球上出現(xiàn)了電荷，這些感應(yīng)電荷在球心激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)___________，方向_________；（填“左”“右”）若用導(dǎo)線的一端接觸金屬球的左側(cè)，另一端接觸金屬球的右側(cè)，側(cè)導(dǎo)線____________（填“能”“不能”）將金屬球兩側(cè)的感應(yīng)電荷中和。參考答案：

左

不能13.與磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2，線圈繞有50匝，線圈的磁通量是

，線圈位置如轉(zhuǎn)過(guò)53O磁通量是

。參考答案：0.04Wb

，

0.032Wb三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）在用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中提供了如下器材，器材規(guī)格如下：（1）待測(cè)電阻Rx（約100Ω）；（2）直流毫安表（量程0～20mA，內(nèi)阻約50Ω）；（3）直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）；（4）直流電源（輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計(jì)）；（5）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A）；（6）電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條.實(shí)驗(yàn)要求最大限度的減小誤差，則毫安表的連接應(yīng)選擇

（填“內(nèi)接”或“外接”）的連接方式；滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)選擇

（填“限流”或“分壓”）的連接方式。參考答案：外接，分壓15.小明用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．保持小車的質(zhì)量不變，通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出了圖乙所示的圖象，則：①圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；②用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)定小車速度，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖丙所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、l、2、3、4……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間的平均速度為

m/s，小車的加速度為

m/s2．參考答案：25.（1）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

（2）0.3

；0.6

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AC端連有電阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段。今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF先向上運(yùn)動(dòng)，最后又回到BD端。（金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)）求：（1）EF棒下滑過(guò)程中的最大速度；

（2）請(qǐng)描述EF棒自撤去外力F又回到BD端整個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況，并計(jì)算有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？參考答案：（1）受力如圖,安培力：F安=BIl=B（2分）根據(jù)牛頓第二定律：a=

（2分）當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值vm.有：Mgsinθ-B2l2vm/R=0

得vm=

（2分）（2）棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開(kāi)始勻速

此過(guò)程中，設(shè)轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.

根據(jù)能量守恒定律：Fs-ΔE=Mvm2③

（2分）得ΔE=Fs-M（）217.（12分）如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上取a、b兩點(diǎn)，oa=ob，當(dāng)在a處放一電量q=1.5×c帶正電的檢驗(yàn)電荷時(shí)，受到的電場(chǎng)力為F=3×N．

(1)求a處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向．把檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)怎樣變化？

(2)如在b處放一個(gè)電子，它受到的電場(chǎng)力多大?方向怎樣?

參考答案：（1）E=F/q=3×10-6/1.5×10-8=200N/C（3分）方向向右（1分）

場(chǎng)強(qiáng)不變（2分）（2）據(jù)E=K

得Eb/Ea=roa2/rob2（2分）