2021-2022學(xué)年遼寧省大連市尚立高級中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年遼寧省大連市尚立高級中學(xué)高二物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向如圖4所示．一束速度不同的質(zhì)子從磁場邊緣的A點沿直徑方向飛入磁場后，經(jīng)不同路徑飛出磁場，其中有三個質(zhì)子分別到達(dá)磁場邊緣的a，b，c三點．若不計質(zhì)子間的相互作用力，比較這三個質(zhì)子的運動情況，下面說法正確的是A．到達(dá)c點的質(zhì)子，在磁場中運動的時間最長B．到達(dá)a點的質(zhì)子，在磁場中運動的時間最長C．到達(dá)b點的質(zhì)子，在磁場中運動的時間最長D．這三個質(zhì)子在磁場中運動的時間相同參考答案：B2.對歐姆定律公式I=U/R的理解，下面哪一句話是錯誤的：(

)

A．對某一段導(dǎo)體來說，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比；

B．在相同電壓的條件下，不同導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比；

C．導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)也與導(dǎo)體電阻有關(guān)；

D．因為電阻是導(dǎo)體本身的屬性，所以導(dǎo)體中的電流只與導(dǎo)體兩端電壓有關(guān)，與電阻無關(guān)。參考答案：D3.一個標(biāo)有“220V60W“的白熾燈泡，加上的電壓由零逐漸增大到220V，在此過程中，電壓（U）和電流（I）的關(guān)系可用圖線表示，題中給出的四個圖線中，肯定不符合實際的是(

)

參考答案：ABD4.分子間同時存在著引力和斥力，若分子間引力和斥力隨分子間距離r變化規(guī)律分別是，，當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，r必須滿足（

）A．

B．

C．

D．參考答案：A錯解分析：當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時，應(yīng)有，即∴—→，即，因此選B。這個答案是錯的。上述解答錯誤非常隱蔽不易發(fā)現(xiàn)。根據(jù)分子間斥力比引力變化快，可知在和中，根據(jù)冪函數(shù)性質(zhì)應(yīng)有，所以。那么應(yīng)是，，，即故正確答案是A。也可以用臨界法分析：當(dāng)分子間距離為平衡距離r0時,,即—→，所以，當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，應(yīng)有，故正確答案是A。5.將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示．下列說法正確的是()A.電路中交變電流的頻率為0.25HzB.用交流電壓表測得電阻兩端電壓為5VC.通過電阻的電流為D.電阻消耗的電功率為2.5W參考答案：D【詳解】A、由圖可知，交流電的頻率為；故A錯誤.B、該電源的電動勢的有效值為，電壓表的示數(shù)為有效值且測的就是內(nèi)阻不計的電源兩端的電壓；故B錯誤.C、根據(jù)交流電的有效值，利用歐姆定律可得，；故C錯誤.D、根據(jù)有效值計算功率有；故D正確.故選D.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）變壓器鐵芯不是采用一整塊硅鋼，而是用薄硅鋼片疊壓而成的。這樣做的目的是為了

鐵芯中的電阻，

鐵芯中的渦流，提高變壓器的效率。（選填“減小”、“增大”）參考答案：增大、減小7.放射性同位素釷（）經(jīng)過

次和

次衰變后，生成了氡（），其衰變方程為：

。參考答案：3

2

8.我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星在發(fā)射1533秒后進(jìn)入近地點，高度為200km的地月轉(zhuǎn)移軌道．假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的調(diào)姿由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時地磁場磁感應(yīng)強度B=4×10﹣5T，方向如圖所示．該過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb．參考答案：解：由圖示可知，穿過回路的磁通量變化量為：△Φ=Φ′﹣Φ=Bcosβ?S﹣Bsinα?S=4×10﹣5×cos（180°﹣37°）×0.5×0.5﹣4×10﹣5×sin37°×0.5×0.5=﹣1.4×10﹣5Wb；因此過程中磁通量的改變量的大小是1.4×10﹣5Wb；故答案為：1.4×10﹣5．9.如圖所示，是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗得到的光路圖．玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則（1）出射光線與入射光線

．（填仍平行或不再平行）．（2）以入射點O為圓心，以R=5cm長度為半徑畫圓，與入射線PO交于M點，與折射線OQ交于F點，過M、F點分別向法線作垂線，量得Mn=1.68cm，EF=1.12cm，則該玻璃磚的折射率n=

．參考答案：不平行，1.5【考點】光的折射定律．【分析】根據(jù)光的折射定律和幾何關(guān)系判斷出射光線和入射光線之間關(guān)系．根據(jù)折射定律求出玻璃磚的折射率．【解答】解：（1）因為上下表面不平行，光線在上表面的折射角與在下表面的入射角不等，則出射光線的折射角與入射光線的入射角不等，可知出射光線和入射光線不平行．（2）根據(jù)折射定律得，n=．故答案為：不平行，1.510.將電量為6×10﹣6C的負(fù)電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10﹣5J的功，則該電荷在此過程中電勢能

了

J；再將該電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10﹣5J的功，則A、C間的電勢差UAC=

．參考答案：增加；3×10﹣5；3V【考點】電勢能；電勢差．【分析】電荷在電場力作用下做功，導(dǎo)致電勢能變化．所以由做功與電量可求出兩點的電勢差，同時根據(jù)電場力做功的正負(fù)可確定電勢能增加與減少．【解答】解：負(fù)電荷在電場力作用下發(fā)生位移，導(dǎo)致電場力做負(fù)功，則電荷的電勢能增加．做多少功，電勢能就增加多少．因此，電荷在此過程中電勢能增加，且增加了3×10﹣5J．電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10﹣5J的功，則由：W=qU

得UBC===﹣2v而負(fù)電荷從電場中A點移到B點，兩點的電勢差UAB===5V所以A、C間的電勢差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案為：增加；3×10﹣5；3V11.如圖所示，矩形線圈abcd的一半放在B＝0.1T的勻強磁場中，ab邊長10cm，bc邊長20cm，若線圈繞ab邊以角速度?＝100???rad/s勻速旋轉(zhuǎn)，由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的時刻，線圈中瞬時感應(yīng)電動勢大小為

，線圈轉(zhuǎn)過90°過程中平均感應(yīng)電動勢大小為

。參考答案：由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的時刻，cd邊線速度的大小v＝?lad，方向垂直于磁感線方向，產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢大小e＝Blcdv＝0.1×0.1×100?×0.2＝0.628（V）；線圈轉(zhuǎn)過90°過程中磁通量的變化量Δ?＝B，所用時間Δt＝，產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大?。剑剑剑?.2V。12.一段導(dǎo)體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過的電量是45C．則導(dǎo)體兩端的電壓為

V。參考答案：2.5【解析】由電流概念可知I=q/t=45C/90s=0.5A，所以U=IR=2.5V13.電荷量為+2×10－6C的點電荷放入電場中A點，受到作用力為4×10－4N，方向水平向右，則A點的場強大小為

，方向

。若把另一電荷放在該點受到的作用力為2×10－4N，方向水平向左，則這個電荷的電荷量為

。參考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生15.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，光滑絕緣斜面AB，高h(yuǎn)=0.1m，底端B與一塊質(zhì)量為M=2kg的均勻、水平放置的絕緣平板光滑連接，平板長為L＝1m，其距B端0.6m處C固定在高為R＝0.5m的豎直支架上，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)，在支架正上方有一個水平向右的有界勻強電場E。在斜面頂端A放置帶正電q=1×10-5C的很小的物體，質(zhì)量為m，使其由靜止滑下，沿平板進(jìn)入電場，能滑過D點，并從D點飛出到水平地面上，設(shè)物體從D點飛出的水平距離為x，如圖乙是x2與E圖像，重力加速度g取10m/s2。問：（1）圖乙中物體的質(zhì)量m為多大？物體與平板間的動摩擦因數(shù)m是多大？（2）為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點，且平板不翻轉(zhuǎn)，求物體的質(zhì)量的取值范圍？（3）為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點，且平板不翻轉(zhuǎn)，求水平勻強電場E的大小范圍？（4）平板出現(xiàn)漏電是常有的事情（漏電不影響電場分布），假設(shè)圖乙中物體m的帶電減少量Δq隨在平板上滑過的長度成正比，即Δq=ks（k=5×10-6C/m），為保證物體滑到D點并且飛出的水平距離為1m，求此時勻強電場E的大??；請在圖乙中畫出平板漏電情況下的x2與E圖像。參考答案：17.（7分）如圖所示，一根長為不可伸長的細(xì)絲線一端固定于O點，另一端系住一個質(zhì)量為m的帶電小球。將此裝置放在水平向右的勻強電場E中，待小球穩(wěn)定后，細(xì)絲線跟豎直方向夾角為α，求：

(1)小球帶什么電？電量是多少？

(2)保持小球帶電量不變，用外力將小球緩慢拉到豎直方向的最低點，外力對小球做多少功？參考答案：（1）由于小球所受電場力水平向右，E的方向水平向右，所以小球帶正電。小球受力如圖所示，即（2）將小球緩慢拉到豎直方向的最低點的過程中，小球動能變化量為零，設(shè)外力小球做功為W，由動能定理可知：

（2）由（1）、（2）式得：。18.如圖所示，在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著能放射電子的儀器P，放射源放出的電子速度大小均為，方向在各個方向均有。足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距，其間有水平向左的勻強電場，電場強度大小。已知電子電量，電子質(zhì)量取。求:（1）電子到達(dá)熒光屏M上的動能；（2）熒光屏上的發(fā)光面積。參考答案：（1）由動能定理

eEd=EK－…………①EK＝＋＝1.2510-16J