山東省菏澤市牡丹區(qū)第七中學高二物理下學期期末試題含解析

山東省菏澤市牡丹區(qū)第七中學高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示,在勻強磁場中，MN、PQ是兩根平行的金屬導軌，而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒，同時以相同速度向右運動時，正確的有(

)A．電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)B．電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)C．電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)D．電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)參考答案：C2.如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的3個相距較近的等勢面．一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動．已知φK<φL<φM，且粒子在ab段做減速運動．下列判斷中正確的是()A．粒子帶負電B．粒子在a點的加速度大于在b點的加速度C．粒子在a點與e點的速度大小相等D．粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能參考答案：CD3.如圖所示，表示一交流電的電流隨時間而變化的圖像．此交流電流的有效值是：()

(A)

(B)5A

(C)3.

(D)3.5A參考答案：B4.（多選題）如圖甲所示，物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧，整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸，B物塊質(zhì)量為2kg．現(xiàn)解除對彈簧的鎖定，在A離開擋板后，B物塊的v﹣t圖如圖乙所示，則可知（）A．A的質(zhì)量為4kgB．運動過程中A的最大速度為vm=4m/sC．在A離開擋板前，系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒D．在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J參考答案：BD【考點】動量守恒定律．【分析】在A離開擋板前，由于擋板對A有作用力，所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，系統(tǒng)機械能守恒．A離開擋板后A、B的運動過程中，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律求解．【解答】解：A、彈簧伸長最長時彈力最大，B的加速度最大，此時AB共速，由圖知，AB共同速度為v共=2m/s，A剛墻時B的速度為v0=3m/s．在A離開擋板后，取向右為正方向，由動量守恒定律，有：mBv0=（mA+vB）v共解得mA=1kg，故A錯誤．B、當彈簧第一次恢復原長時A的速度最大，由mBv0=mAvA+mBvB

mBv02=mAvA2+mBvB2．解得：A的最大速度vA=4m/s，故B正確．C、在A離開擋板前，由于擋板對A有作用力，A、B系統(tǒng)所受合外力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒；故C錯誤．D、分析A離開擋板后A、B的運動過程，并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知，彈簧伸長到最長時A、B的共同速度為v共=2m/s，根據(jù)機械能守恒定律和動量守恒定律，有：mBv0=（mA+mB）v共

Ep=mBv02﹣（mA+mB）v共2．聯(lián)立解得：彈簧的最大彈性勢能Ep=3J，故D正確．故選：BD5.（多選）（2012?唐山二模）+Q和﹣Q是兩個等量異種點電荷，以點電荷+Q為圓心作圓，A、B為圓上兩點，MN是兩電荷連線的中垂線，與兩電荷連線交點為O，下列說法正確的是（）A． A點的電場強度大于B點的電場強度B． 電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能C． 把質(zhì)子從A點移動到B點，靜電力對質(zhì)子做功為零D． 把質(zhì)子從A點移動到MN上任何一點，質(zhì)子的電勢能變化都相同參考答案：BD解：等量異號電荷電場線分布如圖所示：A、由圖示電磁線分布可知，A處的電場線比B處的電場線稀疏，則A點的場強小于B點的場強，故A錯誤；B、電場線與等勢面相互垂直，電場線從高等勢面指向低等勢面，由圖示可知，A點所在等勢面高于B點所在等勢面，A點電勢高于B點電勢，電子帶負電，則電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能，故B正確；C、A、B兩點電勢不同，兩點間的電勢差不為零，把質(zhì)子從A點移動到B點，靜電力對質(zhì)子做功不為零，故C錯誤；D、等量異號電荷連線的重錘線MN是等勢線，A與MN上任何一點間的電勢差都相等，把質(zhì)子從A點移動到MN上任何一點，電場力做功都相等，質(zhì)子的電勢能變化都相同，故D正確；故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為研究平行板電容器電容的實驗。電容器充電后與電源斷開，電量Q將不變，與電容器相連的靜電計用來測量電容器的____________。在常見的電介質(zhì)中，由于空氣的______________是最小的，當極板間插入其它的電介質(zhì)板時，電容器的電容將_________（填“增大”、“減小”或“不變”），于是我們發(fā)現(xiàn)，靜電計指針偏角將__________。（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：7.如圖，桌面上一個條形磁鐵下方的矩形線圈內(nèi)的磁通量為0.04Wb．將條形磁鐵向下運動到桌面上時，線圈內(nèi)磁通量為0.12Wb，則此過程中線圈內(nèi)磁通量的變化量為_________Wb；若上述線圈匝數(shù)為10匝，完成上述變化所用時間為0.1s，那么此過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為________V．參考答案：

0.08、88.如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m＝0.1kg，半徑為r＝0.5m，電阻為R＝0.5Ω的單匝均勻金屬圓環(huán)，以v0＝5m/s的初速度向一磁感應(yīng)強度為B＝0.1T的有界勻強磁場滑去（磁場寬度d＞2r）．圓環(huán)的一半進入磁場歷時2s，圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為0.8J，則2s內(nèi)圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動勢大小為▲V，2s末圓環(huán)的加速度大小為▲

m/s2．參考答案：（或1.96×10-2），0.6．9.當螺線管中通入如圖所示的電流時，位于它B端附近的小磁針____________（填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，螺線管A端的磁極是____________（填“N極”或“S極”）參考答案：_會_____N極_10.把帶電量為q＝10-6庫的點電荷放入電場中某點，它所受的電場力為F＝2×10-6牛，則該點的場強大小是________牛／庫；如果在該點放人一個電量為2q(2×10-6庫)的點電荷，它所受的電場力大小是________牛，這時該點的場強大小是________牛／庫。參考答案：2，4，211.如圖一帶電小球質(zhì)量為m，帶電量為+q，以初速度V與水平方向成30°角射向空間勻強電場區(qū)域，小球恰好做直線運動。求勻強電場的最小場強的大小為__________場強方向與速度方向夾角為__________。參考答案：

(1).；

(2).;解：根據(jù)題意可以知道,粒子恰好做直線運動,則其所受合力與速度方向在同一條直線上,作出力的合成圖如圖所示,可以知道,當電場力與速度垂直時,電場力最小,

電場力最小值為:

解得：

因為小球帶正電,則此場強方向上垂直直線向上,與速度方向的夾角為

綜上所述本題答案是：；【點睛】根據(jù)題意作出小球的受力分析圖,根據(jù)圖象可以知道當電場力與速度垂直時電場力最小,在根據(jù)三角形相關(guān)知識求解電場力的大小和方向.12.甲、乙、丙、丁四個帶電小球，若甲排斥乙，乙吸引丙，丙吸引丁，已知甲帶正電，那么丙帶________電，丁帶__________電。參考答案：負,

正13.如圖所示，已知電源電動勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R=5Ω，電路中的電表均為理想電表．則當開關(guān)S閉合時，電流表的讀數(shù)為A，電壓表的讀數(shù)為V．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.如圖9所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為6.0×10－7m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點上方的P1點出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個波長)，現(xiàn)換用波長為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時，問：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？參考答案：(1)亮條紋(2)暗條紋四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖9所示，間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=37o的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場。電阻R=0.3Ω、質(zhì)量m1=0.1kg、長為l的相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導軌無摩擦滑動且始終接觸良好。一端系于K桿中點的輕繩平行于導軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動。不計導軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長。取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：（1）小環(huán)所受摩擦力的大小；（2）Q桿所受拉力的瞬時功率。參考答案：解析：（1）對于小環(huán)的勻加速運動，運用牛頓第二定律有：。代入數(shù)據(jù)解得：f=0.2N。

（2）設(shè)流過桿K的電流為I，由安培力公式及共點力平衡條件有：。

對桿Q，根據(jù)并聯(lián)電路分流關(guān)系、安培力公式及共點力平衡條件有：；對Q桿的勻速運動，運用法拉第電磁感應(yīng)定律有：。對整個閉合電路運用歐姆定律有：，而：。F的瞬時功率為：。代入數(shù)據(jù)解得：P=2W。17.如圖甲所示是某同學設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.10m、匝數(shù)n＝20匝的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示)．線圈所在位置磁感應(yīng)強度的大小均為B＝T，線圈的電阻為R1＝0.50Ω，它的引出線接有電阻為R2＝9.5Ω的小電珠L.外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，便有電流通過小電珠．當線圈運動速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(摩擦等損耗不計)．求：(1)線圈速度隨時間的變化關(guān)系式；(2)電壓表的示數(shù)；(3)線圈所受到安培力隨時間的變化關(guān)系式．參考答案：(1)由圖丙得，線圈切割速度為v＝vmsinωt①解得v＝2sin5πt(m/s)(3分)(2)線圈在磁場中做往復運動，切割磁感線的有效長度為L＝2πr②(1分)由法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢為e＝nBLv＝nBLvmsinωt③(1分)即產(chǎn)生正弦交變電流，感應(yīng)電動勢的峰值Em＝nBLvm④(1分)代入數(shù)據(jù)得Em＝1.6V(1分)18.（12分）如圖所示，在范圍足夠大方向水平向左、電場強度E＝10N/C的勻強電場中，光滑絕緣水平桌面上有兩個原先靜止的小球A和B，B在桌邊緣，兩球均可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為m＝0.2kg，A球帶正電，電荷量q＝0.1C，B是不帶電的絕緣球，桌面離地面的高h＝0.05m。開始時兩球相距l(xiāng)＝0.1m。在電場力作用下，A開始向左運動，并與B球發(fā)生正碰，碰撞中兩球系統(tǒng)無能量損失、無電荷轉(zhuǎn)移。已知兩球發(fā)生無能量損失的正碰時，碰撞前后兩球交換速度。求：

（1）A球碰撞前、后的速度?（2）A、B落地過程中兩者間的最大距離?

參考答案：（1）A在電場力作用下做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，經(jīng)過時間t與B發(fā)生第一次碰撞，則qE＝ma，解得：a＝5m/s2，t＝0.2s。設(shè)碰撞前A球的速度為vAl，B球的速度為vBl。碰撞后A球的速度為vA2，B球的速度為vB2，則vAl＝at＝1m/s，vBl＝0因兩球發(fā)生無能量