2022年山西省忻州市繁峙縣繁峙縣中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年山西省忻州市繁峙縣繁峙縣中學(xué)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，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對(duì)三棱柱支持力和摩擦力各為多少？參考答案：支持力（M+m）g

摩擦力.mgtanα2.（單選）一交流電流的圖象如圖所示，由圖可知正確的說法是（）A．用電流表測(cè)該電流其示數(shù)為10AB．該交流電流的頻率為50HzC．該交流電流通過10Ω電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為2000WD．該交流電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=10sin200πtA參考答案：解：A、電流表顯示的是有效值，示數(shù)為I=A=10A，故A錯(cuò)誤；B、由圖象知周期為0.01s，頻率為周期的倒數(shù)100Hz，故B錯(cuò)誤；C、電阻消耗的功率P=I2R=（10）2×10=1000W，故C錯(cuò)誤；D、角速度ω=2πf=200π，所以瞬時(shí)值表達(dá)式i=10sin200πtA，故D正確；故選：D3.（單選）如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下敘說法正確的是（）A．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．因?yàn)橛叶藥д?，左端帶?fù)電，故右端的電勢(shì)高于左端的電勢(shì)C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場(chǎng)強(qiáng)的大小為EA＜EBD．當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)參考答案：解：A、B、枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布．因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)處處相等，故AB錯(cuò)誤；C、導(dǎo)體是等勢(shì)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0．所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加場(chǎng)強(qiáng)的大小與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小相等，方向相反，為EA＞EB．故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)，中和導(dǎo)體B端多余的正電荷．故D正確．故選：D4.在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r.開關(guān)閉合后,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片P從圖示位置向上滑動(dòng)的過程中A．路端電壓變小B．電路中的總電流變大C．通過滑動(dòng)變阻器R1的電流變大D．通過電阻R2的電流變大參考答案：D5.如圖所示，半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將產(chǎn)生等效電流，則

A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B．若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)的半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)的半徑增大，電流將變小參考答案：AB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，是有兩個(gè)量程的電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～3V。當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～15V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA，則R1=________Ω,R2=________Ω。參考答案：2500；

12000；7.正方形導(dǎo)線框處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，變化率為k。導(dǎo)體框質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，在恒定外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體框在磁場(chǎng)中的加速度大小為__________，導(dǎo)體框中感應(yīng)電流做功的功率為_______________。參考答案：;8.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒AB的在金屬框架上以的速度向右滑動(dòng)，已知導(dǎo)體棒長(zhǎng)為，電阻為，，其他電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒端點(diǎn)上的電壓大小是

V,電壓高的點(diǎn)是______（A或B）

參考答案：0.5V

B點(diǎn)9.一個(gè)中性的物體失去一些電子，這個(gè)物體就帶

電；反之，這個(gè)中性的物體得到一些電子，它就帶

電。參考答案：10.學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器．如圖所示，在一個(gè)圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF．在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變．每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)人液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3，正好擋住P1、P2．同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先布圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則：（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所刻折射率的值為

．（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對(duì)應(yīng)的折射率值大？答：

．（3）做AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，K處對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為．參考答案：；P4；1．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】（1）確定出折射角與折射角，由折射定律求解折射率．（2）折射角相同，通過比較入射角的大小，比較哪個(gè)位置對(duì)應(yīng)的折射率大．（3）作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，折射角與折射角相等，則知K處所對(duì)應(yīng)的折射率的值是1．【解答】解：（1）由圖看出，折射角為i=∠AOF=30°，折射角r=∠EOP3=60°，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為n==．（2）P4處對(duì)應(yīng)的入射角較大，根據(jù)折射定律，n=，可知P4處對(duì)應(yīng)的折射率較大．（3）作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，這種情況下折射角與折射角相等，則知K處所對(duì)應(yīng)的折射率的值是1．故答案為：；P4；1．11.如圖所示是一交變電流的i—t圖象，則該交變電流的有效值為_____________

參考答案：12.作為狹義相對(duì)論的基本假設(shè)之一，愛因斯坦提出：對(duì)不同的慣性系，物理規(guī)律是_________．參考答案：相同的解：愛因斯坦對(duì)狹義相對(duì)論的最基本假設(shè)是：1、狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．

2、光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的

因此：物理規(guī)律在所有的慣性系中都具有相同的形式．

故答案為：相同的13.某電容器上標(biāo)有“220V

300μF”，300μF＝________F參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)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）15.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場(chǎng)強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd,邊長(zhǎng)L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω.一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行.在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m.磁場(chǎng)方向水平，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T.現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過程中始終與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能以v=3的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并勻速通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中，c、d間的電壓是多大？(2）線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過磁場(chǎng)區(qū)域，在此過程中，力F做功w=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：解(1)正方形線框勻速通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，設(shè)cd邊上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，線框中的電流強(qiáng)度為I，c、d間的電壓為Ucd，則E＝BLv

解得Ucd＝0.45V(2)正方形線框勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，設(shè)受到的安培力為F，細(xì)線上的張力為T，則F＝BIL

T＝m2gsinθ m1g＝T＋F正方形線框在進(jìn)入磁場(chǎng)之前的運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)能量守恒有解得m-1＝0.032kg，m-2＝0.016kg

(3)因?yàn)榫€框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度與進(jìn)入前的加速度相同，所以在通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框和物體P的總機(jī)械能保持不變，故力F做功W等于整個(gè)線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q，即W=Q

設(shè)線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱為Qcd，根據(jù)Q=I2Rt有 解得Qcd＝0.0575J17.如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10﹣3T；磁場(chǎng)右邊是寬度L=0.2m、場(chǎng)強(qiáng)E=40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C，質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出．求：（1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；（畫在答題紙上給出的圖中）（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（3）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能EK．參考答案：解：（1）|軌跡如圖．（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，有m（3）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功，粒子的動(dòng)能增加：代人數(shù)據(jù)解得：J答：1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖；（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是0.4m；（3）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能J．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出軌