云南省曲靖市會澤縣火紅鄉(xiāng)中學2021-2022學年高二物理下學期期末試卷含解析

云南省曲靖市會澤縣火紅鄉(xiāng)中學2021-2022學年高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖，一有界區(qū)域內，存在著磁感應強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖（）A． B． C． D．參考答案：AC【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】由楞次定律可判斷線圈中的電流方向；由E=BLV及勻加速運動的規(guī)律可得出電流隨時間的變化規(guī)律．【解答】解：A、B、線框右邊開始進入磁場時，由右手定則可知，電流方向為逆時針；當右邊框開始進入右邊磁場時，電流變化順時針；而從磁場中離開時，電流方向為逆時針；由E=BLV及V=at可知，E=BLat，電動勢隨時間為均勻增大，故電流也隨時間均勻增大，故A正確，B錯誤；C、D、而由E=BLV及V2=2as可知，E=BL，故電流與成正比，故C正確，D錯誤；故選：AC．2.（多選）如圖所示，質量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細線懸掛在天花板上．平衡時，兩小球恰處于同一水平直線上，細線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2(θ1>θ2)．現(xiàn)在同時剪斷兩絕緣細線，下列判斷正確的是()A．mA一定小于mBB．qA一定大于qBC．剪斷細線后A、B兩球都沿原細線方向做勻加速直線運動。D．在兩小球落地前觀察，同一時刻兩小球一定都在同一高度。參考答案：AD3.（單選）要估算出氣體中分子間的平均距離，需要知道下列哪一組物理量A．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質量和摩爾質量B．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的密度和摩爾質量C．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質量參考答案：B4.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻。此光電計數(shù)器的基本工作原理是BDA．當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次參考答案：BD5.如圖所示，在勻強磁場中水平地放置一個電阻可忽略不計的平行金屬導軌，其一端與大螺線管M接通，小螺線管N與M同軸放置，勻強磁場方向垂直于導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻加速地滑動時，對兩個螺線管中感應電流的判斷，正確的是（

）A．M中有順肘針方向的感應電流，N中產生順時針感應電流B．M中有逆時針方向的感應電流，N中產生順時針感應電流C．M中有順時針方向的感應電流，N中產生逆時針感應電流D．M中有逆時針方向的感應電流，N中產生逆時針感應電流參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖16－1所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置．(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度．(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關系圖線①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是__________________________________________________________________________

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是()

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質量太大D．所用小車的質量太大參考答案：7.（實驗）一個匝數(shù)為1000的金屬圈所包圍的面積為0.25m2的閉合線圈平面與均勻分布的磁場的磁感線的方向垂直，該磁場的磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖所示.畫出0—4×10-2s內的感應電動勢的圖象，標明感應電動勢的大小.參考答案：根據(jù)法拉第電磁感應定律，當穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中的感應電動勢E=n=nS，其中為B-t圖中圖線的斜率，從0—4×10-2s的圖線的斜率不變，可知感應電動勢的大小、方向均不變.由法拉第電磁感應定律可得E=n=n=1000×0.25×

V=12500V.8.將一帶電量為2×10－８Ｃ的檢驗電荷放入點電荷Ｑ的電場中的ｐ點時，受到的電場力為2×10－２Ｎ，則ｐ點的電場強度為N/C，如果移走檢驗電荷，則ｐ點的電場強度為N/C。參考答案：1×106；1×1069.圖11中ad表示線圈的正視圖，它在勻強磁場中勻速轉動時產生的感應電動勢按正弦規(guī)律變化，峰值為250V，則圖中位置時線圈中感應電動勢的大小為__

______．參考答案：

125V

10.（4分）一帶電量為＋Q、質量為m的小球從傾角為的斜面上由靜止下滑，斜面處于磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，則小球在斜面上滑行的最大速度是

。參考答案：11.（填空）如圖所示，陰極射線管（A為其陰極）放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的A、B兩極分別接直流高壓電源的______和______。此時，熒光屏上的電子束運動軌跡______偏轉（填“向上”“向下”或“不”）。通過該實驗我們能得出什么結論？__________。參考答案：_負極

_正極

_向下__磁場對運動電荷有力的作用12.如圖，用伏安法測電阻，當被測電阻阻值不能估計時，可采用試接法．讓伏特表一端接在電路的a點上，另一端先后接在b點和c點，注意觀察兩個電表的示數(shù)．若安培表的示數(shù)有顯著變化，伏特表應接在a、

▲

兩點，并且測量結果相比真值

▲

（填“偏大”或“偏小”）．參考答案：C

偏大13.如圖所示在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，如果打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到較大阻力，這樣會導致重力勢能的減少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）動能的增加量。參考答案：大于三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．15.（10分）如圖是一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象,試根據(jù)圖象回答(1)若波傳播的方向沿x軸負方向,則P點處的質點振動方向是____________,R點處質點的振動方向是___________________.(2)若波傳播的方向沿x軸正方向,則P、Q、R三個質點，_______質點最先回到平衡位置。(3)若波的速度為5m/s,則R質點的振動周期T=______s,請在給出的方格圖中畫出質點Q在t=0至t=2T內的振動圖象。參考答案：(1)沿y軸正向,（2分）沿y軸負向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振動圖象如圖所示（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，豎直置于區(qū)域足夠大的水平方向的勻強磁場中，兩電容器極板上端和下端分別在同一水平線上。已知P、Q和M、N板間距都是d，板間電壓都是U（只在PQ間和MN間有電場，其它空間電場忽略），極板長度均為L。今有一電子從極板邊緣的O點以速度v0沿P、Q兩板間的中心線進入并沿直線勻速穿過電容器，此后經過磁場偏轉又沿豎直方向進入并沿直線勻速穿過電容器MN，穿過MN后，再經過磁場偏轉又通過O點沿豎直方向進入電容器PQ極板間，如此循環(huán)往復。已知電子質量為m，電量為e，重力不計。（1）確定P、Q、M、N各板所帶電荷的電性；（2）Q板和M板間的距離x滿足什么條件時，能夠達到題述過程的要求？（3）電子從O點出發(fā)至第一次返回到O點經過了多長時間？參考答案：（1）P正，Q負，M負，N正（2分）（2）因為電子以速度v0沿P、Q兩板間中心線勻速直線運動穿過所以eE=ev0B

E=U/d

得：B=U/v0d（2分）電子穿過板間后受洛倫茲力作勻速圓周運動所以ev0B=mv02/r

r=mv0/eB=mv02d/eU

（2分）（3）電子從O點出發(fā)沿P、Q兩板間穿過時間t1=L/v0（1分）在一側磁場中時間t2=πm/eB=πdmv0/eU（1分）所以第一次返回到O點經過時間

（2分）17.如圖所示，電源電動勢E＝3V，內阻不計，水平導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬為0.1m．在相互平行的導軌上擱一導體，其電阻為1Ω，串聯(lián)電阻R的阻值為2Ω，導體處于豎直向上的勻強磁場中，現(xiàn)用水平輕繩通過光滑定滑輪吊著質量為0.02kg的重物，此時重物恰能靜止在傾角為30°的斜面上．（1）若斜面光滑，則磁感應強度B為多大？（2）若斜面動摩擦因素，則磁感應強度B可能為多大？參考答案：（1）B＝1T（2）B＝0.5T或1.5T（1）斜面光滑，則安培力等于重物沿斜面的分力；（2）斜面不光滑，則需要注意分析摩擦力的方向性的問題；（1）若斜面光滑，則繩的拉力等于重物沿斜面的分力，即再對金屬棒分析可知：則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：即：聯(lián)立可以得到：；（2）若安培力較小，即磁感應強度較小時，重物受到的摩擦力沿斜面向上根據(jù)平衡條件有：代入數(shù)據(jù)可以得到：若安培力較大，即磁感應強度較大時，重物受到的摩擦力沿斜面向下根據(jù)平衡條件有：代入數(shù)據(jù)可以得到：?！军c睛】本題考查有關安培力的平衡問題，注意當斜面不光滑時，重物受到的摩擦力方向不同，然后根據(jù)平衡條件求解即可。18.如圖甲所示，在風洞實驗室里，一根足夠長的細桿與水平面成θ＝37°固定，質量m＝1kg的小球穿在細桿上靜止于細桿底端O點．現(xiàn)有水平向右的風力F作用于小球上，經時間t1＝2s后停止，小球沿細桿運動的部分v－t圖象如圖所示．試求：(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)小球在0～2s內的加速度a1和2～4s內的加速度a2．(2)風對小球的作用力F的大小．￥參考答案：由可知，在0～2s內的加速度a1=20m/s2，方向沿桿向