湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)山棗鎮(zhèn)山棗中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)山棗鎮(zhèn)山棗中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析一、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.如圖所示，在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電荷，在A、B兩點(diǎn)間取一正五角星形路徑abcdefghija，五角星的中心O與A、B的中點(diǎn)重合，其中af連線與AB連線垂直?，F(xiàn)有一電子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周，下列判斷正確的是：（

）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢B．b點(diǎn)和j點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．從j點(diǎn)移到i點(diǎn)的過程中，電勢能增大D．若A、B兩處的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，則A、B連線中點(diǎn)O的場強(qiáng)也變?yōu)樵瓉淼?倍參考答案：D2.關(guān)于電場強(qiáng)度的敘述，正確的是（

）A、沿著電場線的方向，場強(qiáng)越來越小B、電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定是該點(diǎn)試探電荷的受力方向C、電勢降落最快的方向就是場強(qiáng)的方向D、負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場，離點(diǎn)電荷越近，場強(qiáng)越大參考答案：CD3.（多選）如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)相距為L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢方向?yàn)檎?，B垂直紙面向里為正，則以下關(guān)于紅框中的感應(yīng)電動(dòng)勢、磁通量、感應(yīng)電流及電功率的四個(gè)圖象中正確的是（）參考答案：CD解：當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí)，右邊開始切割磁感線，產(chǎn)生E=BLv的電動(dòng)勢，電路中電流；

向右再運(yùn)動(dòng)L時(shí)，線框兩邊均切割磁感線，由于磁場反向，故電動(dòng)勢E′=2BLv，

此時(shí)電流的方向反向，電流；當(dāng)線圈再向右運(yùn)動(dòng)L過程中，只有左側(cè)切割磁感線，此時(shí)，電動(dòng)勢為E=BLv，方向沿正方向，故A錯(cuò)誤，C正確；

電路中功率，故D正確；

線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，L-2L處時(shí)磁通量均勻增大，而2L-3L過程中，由于內(nèi)外磁通量相互抵消，故磁通量在2.5L處應(yīng)為零，故B錯(cuò)誤；

故選：CD．4.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離（

）A．帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

B．P點(diǎn)的電勢將降低C．帶點(diǎn)油滴的電勢能將減少

D．電容器的電容減小，極板帶電量將增大參考答案：B5.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力，下列說法中正確的是A．滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B．滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比(也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比)

C．靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反D．靜摩擦力跟壓力成正比(也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比)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.（2分）三個(gè)標(biāo)有“100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W”字樣的電阻，當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)允許加的最大總電壓是

V。參考答案：40.5V7.一電阻在2s內(nèi)通過橫截面的電量為4C，加在它兩端的電壓為50V，則電阻的阻值為

Ω。

參考答案：8.半徑為右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為．圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，桿在圓環(huán)上以速度平行于直徑向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心開始，桿的位置由確定，如圖所示．則時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

；時(shí)，桿受的安培力大小為

參考答案：

9.如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與正電荷Q為圓心的某圓交與B,C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶點(diǎn)量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑，已知q遠(yuǎn)小于Q，AB=h，BC=3h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則：（1）小球到C時(shí)的速度___

__；（2）A,C兩點(diǎn)電勢差___

__。參考答案：10.把一個(gè)面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過程中，流過環(huán)某一橫截面的電量為________________。參考答案：11.用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆檔調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上．a(chǎn)．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔×100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔，并拔出兩表筆．

．根據(jù)如圖指針位置，此被測電阻的阻值約為

Ω．參考答案：c、a、b、e；3×104．【考點(diǎn)】用多用電表測電阻．【分析】使用歐姆表測電阻，應(yīng)選擇合適的擋位，使指針指針中央刻度線附近，選擇擋位后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測電阻，歐姆表使用完畢，要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋上．【解答】解：測阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，應(yīng)選擇×k擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，用歐姆表測待測電阻阻值，讀出其示數(shù)，最后要把選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋上，因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是：c、a、b、e；由圖象可知，被測電阻阻值為30×1000=3×104Ω；故答案為：c、a、b、e；3×104．12.如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，線圈匝數(shù)n＝50匝，每匝線圈面積為0.48m2，轉(zhuǎn)速為150r/min，線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)．交變感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式是

。

參考答案：13.如右圖所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動(dòng)勢E＝1.5V，經(jīng)改裝后，若將原電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置，則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)________Ω，1mA處應(yīng)標(biāo)________Ω.參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)想描繪某一熱敏電阻的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：A．電壓表V（量程為0－5V，內(nèi)阻約5k）B．電流表A1（量程為0－25mA，內(nèi)阻約0.2）C．電流表A2（量程為0一0.6A，內(nèi)阻約0.1)D．滑動(dòng)變阻器R1（0一10，額定電流1.5A)；E．滑動(dòng)變阻器R2（0一1000，額定電流0.5A）F．定值電阻R0（R0=1000）G．直流電源（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）H．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干（1）該同學(xué)選擇了適當(dāng)?shù)钠鞑慕M成描繪伏安特性曲線的電路，得到熱敏電阻電壓和電流的7組數(shù)據(jù)（如下表），請(qǐng)你在方格紙上作出熱敏電阻的伏安特性曲線．（2）該同學(xué)選擇的電流表是（選填“B”或“C”），選擇的滑動(dòng)變阻器是（選填“D”或“E”）（3）請(qǐng)?jiān)谏厦娴姆娇蛑挟嫵鲈撏瑢W(xué)完成此實(shí)驗(yàn)的電路圖（熱敏電阻符號(hào)為

）參考答案：（1）伏安特性曲線如下圖（2）BD（3）此實(shí)驗(yàn)的電路圖如下圖（1）根據(jù)所給數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法畫出圖象如圖所示；（2）電流的變化范圍為0-20mA，所以電流表選擇B；滑動(dòng)變阻器的特點(diǎn)是：電阻大的調(diào)節(jié)精度低，電阻變化快，操作不方便，故選小電阻的，故選D；

（3）該實(shí)驗(yàn)中由于需要測量較多的數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由于熱敏電阻阻值較大，因此安培表采用內(nèi)接法，電路圖如圖所示。15.(11分)在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，金屬導(dǎo)線長約0.8m，直徑小于1mm，電阻大約為4Ω．實(shí)驗(yàn)主要步驟如下，請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠只虬匆筮B線：(1)用米尺測量金屬導(dǎo)線的長度，測3次，求出平均值L；(2)在金屬導(dǎo)線的3個(gè)不同位置上用_______測量直徑，求出平均值d；(3)用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，現(xiàn)有器材：直流電源(電動(dòng)勢約4.5V，內(nèi)阻很小)，電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω)，電流表A2(量程0～3.0A，內(nèi)阻0.025Ω)，電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ)，滑動(dòng)變阻器R0(最大阻值10Ω)，開關(guān)S、導(dǎo)線若干。①如果既要滿足測量要求，又要測量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是__________；②其實(shí)驗(yàn)電路原理圖如下，你認(rèn)為應(yīng)該選擇那種________(甲或乙)方法，并在實(shí)物圖上畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路。

(4)根據(jù)上述測得的金屬導(dǎo)線長度Ｌ，直徑d和電阻Ｒ，由電阻率的表達(dá)式ρ=

算出該屬的電阻率。參考答案：（2）螺旋測微器（千分尺）（2分）（3）①電流表A1（2分），②甲（2分）；圖（3分）（A表接法錯(cuò)誤，扣2分）；（4）（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在水平光滑的絕緣平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，將第Ⅰ、Ⅱ象限稱為區(qū)域一，第Ⅲ、Ⅳ象限稱為區(qū)域二，其中區(qū)域二內(nèi)有勻強(qiáng)電場，區(qū)域一內(nèi)有大小為2×10-2T、方向垂直水平光滑平面的勻強(qiáng)磁場．把一個(gè)荷質(zhì)比為的正電荷從坐標(biāo)為（0，-1）的A點(diǎn)處由靜止釋放，電荷以一定的速度從坐標(biāo)為（1，0）的C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一，經(jīng)過一段時(shí)間，從坐標(biāo)原點(diǎn)O第二次經(jīng)x軸回到區(qū)域二．不計(jì)此電荷受到的重力。1）分別指出兩區(qū)域中電場和磁場的方向；2）電荷從C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一的速度大??；3）求電場強(qiáng)度的大??；4）電荷第三次經(jīng)過x軸的位置。參考答案：(1)區(qū)域一磁場方向垂直紙面向里，區(qū)域二電場方向由A指向C

(2)設(shè)電荷從C點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域一的速度為v電荷進(jìn)入?yún)^(qū)域一后，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，有：

qvB=

①②

由題意及幾何關(guān)系知：=2×108C/kg，B=2×10-2T，r=m③V=(3)設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,從A到C電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且過C點(diǎn)時(shí)速度方向與+x軸方向成45°角，有：v2=2as=2

s=m代入可得：E=

(4)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O第二次經(jīng)過x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域二，速度方向與電場方向垂直，電荷在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t電荷第三次經(jīng)過x軸。有：

tan45°=，解得：t=2×10-6s

所以：x==8m

即電荷第三次經(jīng)過x軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)為(8，0)17.如圖所示，某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。若輸電線上損失的功率