云南省曲靖市会泽县火红乡中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

云南省曲靖市会泽县火红乡中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（）A． B． C． D．参考答案：AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】由楞次定律可判断线圈中的电流方向；由E=BLV及匀加速运动的规律可得出电流随时间的变化规律．【解答】解：A、B、线框右边开始进入磁场时，由右手定则可知，电流方向为逆时针；当右边框开始进入右边磁场时，电流变化顺时针；而从磁场中离开时，电流方向为逆时针；由E=BLV及V=at可知，E=BLat，电动势随时间为均匀增大，故电流也随时间均匀增大，故A正确，B错误；C、D、而由E=BLV及V2=2as可知，E=BL，故电流与成正比，故C正确，D错误；故选：AC．2.（多选）如图所示，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上．平衡时，两小球恰处于同一水平直线上，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)．现在同时剪断两绝缘细线，下列判断正确的是()A．mA一定小于mBB．qA一定大于qBC．剪断细线后A、B两球都沿原细线方向做匀加速直线运动。D．在两小球落地前观察，同一时刻两小球一定都在同一高度。参考答案：AD3.（单选）要估算出气体中分子间的平均距离，需要知道下列哪一组物理量A．阿伏加德罗常数、该气体的质量和摩尔质量B．阿伏加德罗常数、该气体的密度和摩尔质量C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量参考答案：B4.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是BDA．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次参考答案：BD5.如图所示，在匀强磁场中水平地放置一个电阻可忽略不计的平行金属导轨，其一端与大螺线管M接通，小螺线管N与M同轴放置，匀强磁场方向垂直于导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀加速地滑动时，对两个螺线管中感应电流的判断，正确的是（

）A．M中有顺肘针方向的感应电流，N中产生顺时针感应电流B．M中有逆时针方向的感应电流，N中产生顺时针感应电流C．M中有顺时针方向的感应电流，N中产生逆时针感应电流D．M中有逆时针方向的感应电流，N中产生逆时针感应电流参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图16－1所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线①分析此图线的OA段可得出的实验结论是__________________________________________________________________________

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：7.（实验）一个匝数为1000的金属圈所包围的面积为0.25m2的闭合线圈平面与均匀分布的磁场的磁感线的方向垂直，该磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图所示.画出0—4×10-2s内的感应电动势的图象，标明感应电动势的大小.参考答案：根据法拉第电磁感应定律，当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中的感应电动势E=n=nS，其中为B-t图中图线的斜率，从0—4×10-2s的图线的斜率不变，可知感应电动势的大小、方向均不变.由法拉第电磁感应定律可得E=n=n=1000×0.25×

V=12500V.8.将一带电量为2×10－８Ｃ的检验电荷放入点电荷Ｑ的电场中的ｐ点时，受到的电场力为2×10－２Ｎ，则ｐ点的电场强度为N/C，如果移走检验电荷，则ｐ点的电场强度为N/C。参考答案：1×106；1×1069.图11中ad表示线圈的正视图，它在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势按正弦规律变化，峰值为250V，则图中位置时线圈中感应电动势的大小为__

______．参考答案：

125V

10.（4分）一带电量为＋Q、质量为m的小球从倾角为的斜面上由静止下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则小球在斜面上滑行的最大速度是

。参考答案：11.（填空）如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的______和______。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹______偏转（填“向上”“向下”或“不”）。通过该实验我们能得出什么结论？__________。参考答案：_负极

_正极

_向下__磁场对运动电荷有力的作用12.如图，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值不能估计时，可采用试接法．让伏特表一端接在电路的a点上，另一端先后接在b点和c点，注意观察两个电表的示数．若安培表的示数有显著变化，伏特表应接在a、

▲

两点，并且测量结果相比真值

▲

（填“偏大”或“偏小”）．参考答案：C

偏大13.如图所示在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致重力势能的减少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。参考答案：大于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN，竖直置于区域足够大的水平方向的匀强磁场中，两电容器极板上端和下端分别在同一水平线上。已知P、Q和M、N板间距都是d，板间电压都是U（只在PQ间和MN间有电场，其它空间电场忽略），极板长度均为L。今有一电子从极板边缘的O点以速度v0沿P、Q两板间的中心线进入并沿直线匀速穿过电容器，此后经过磁场偏转又沿竖直方向进入并沿直线匀速穿过电容器MN，穿过MN后，再经过磁场偏转又通过O点沿竖直方向进入电容器PQ极板间，如此循环往复。已知电子质量为m，电量为e，重力不计。（1）确定P、Q、M、N各板所带电荷的电性；（2）Q板和M板间的距离x满足什么条件时，能够达到题述过程的要求？（3）电子从O点出发至第一次返回到O点经过了多长时间？参考答案：（1）P正，Q负，M负，N正（2分）（2）因为电子以速度v0沿P、Q两板间中心线匀速直线运动穿过所以eE=ev0B

E=U/d

得：B=U/v0d（2分）电子穿过板间后受洛伦兹力作匀速圆周运动所以ev0B=mv02/r

r=mv0/eB=mv02d/eU

（2分）（3）电子从O点出发沿P、Q两板间穿过时间t1=L/v0（1分）在一侧磁场中时间t2=πm/eB=πdmv0/eU（1分）所以第一次返回到O点经过时间

（2分）17.如图所示，电源电动势E＝3V，内阻不计，水平导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽为0.1m．在相互平行的导轨上搁一导体，其电阻为1Ω，串联电阻R的阻值为2Ω，导体处于竖直向上的匀强磁场中，现用水平轻绳通过光滑定滑轮吊着质量为0.02kg的重物，此时重物恰能静止在倾角为30°的斜面上．（1）若斜面光滑，则磁感应强度B为多大？（2）若斜面动摩擦因素，则磁感应强度B可能为多大？参考答案：（1）B＝1T（2）B＝0.5T或1.5T（1）斜面光滑，则安培力等于重物沿斜面的分力；（2）斜面不光滑，则需要注意分析摩擦力的方向性的问题；（1）若斜面光滑，则绳的拉力等于重物沿斜面的分力，即再对金属棒分析可知：则根据闭合电路欧姆定律可知：即：联立可以得到：；（2）若安培力较小，即磁感应强度较小时，重物受到的摩擦力沿斜面向上根据平衡条件有：代入数据可以得到：若安培力较大，即磁感应强度较大时，重物受到的摩擦力沿斜面向下根据平衡条件有：代入数据可以得到：。【点睛】本题考查有关安培力的平衡问题，注意当斜面不光滑时，重物受到的摩擦力方向不同，然后根据平衡条件求解即可。18.如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点．现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t1＝2s后停止，小球沿细杆运动的部分v－t图象如图所示．试求：(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)小球在0～2s内的加速度a1和2～4s内的加速度a2．(2)风对小球的作用力F的大小．￥参考答案：由可知，在0～2s内的加速度a1=20m/s2，方向沿杆向