山东省聊城市茌平县乐平镇中学高二物理下学期期末试题含解析

山东省聊城市茌平县乐平镇中学高二物理下学期期末试题含解析一、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.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图甲所示。t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。在0～4s时间内，线框ab边所受安培力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能是下图乙中的(

)

参考答案：D2.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdef位于纸面内，邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，以下四个E-t关系示意图中正确的是

(

)

参考答案：C3.（多选题）“蹦极”是勇敢者的运动，如图为蹦极运动过程示意图．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，其中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．人和弹性橡皮绳组成系统机械能守恒B．从a至c的过程中，重力的冲量大小大于弹性绳的冲量大小C．从p至c的过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功D．从a至c的过程中人的动量一直增大参考答案：AC解：A、人在运动过程中受重力和弹力作用，重力和弹力都做功，所以人和弹性绳组成的系统机械能守恒，但人的机械能不守恒，故A正确．B、从a至c的过程中，动量的变化量为负值，知合力的冲量方向向上，则重力的冲量大小应小于弹性绳的冲量大小，故B错误．C、从p至c的过程中，根据动能定理有：WG﹣W弹=0，所以重力做的功等于人克服弹力所做的功，故C正确．D、a至c的过程中，速度先增大后减小，则动量先增大后减小，故D错误．故选：AC．4.（单选）磁感应强度的单位是A．特斯拉

B．韦伯

C．欧姆

D．安培参考答案：A5.交流发电机正常工作时，电动势的变化规律为e=Emsinωt．如果把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，则：（

）A.只是电动势的最大值增加一倍

B.电动势的最大值和周期都增加一倍C.电动势的最大值和周期都减小一半

D.只是频率减小一半，周期增加一倍参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，绝缘支柱支持的金属导体A和B开始都不带电，把带正电荷的C移近导体A，A和B下面的金属箔张开，这是

起电方式。

参考答案：感应7.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针

（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无8.电路中有一段导体，给它加20mV的电压时，通过它的电流为5mA，可知这段导体的电阻为

Ω，如给它加30mV的电压时，它的电阻为

Ω。参考答案：9.图（1）是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。第一次以速度v1匀速拉动木板，图（2）给出了砂摆振动的图线；第二次仅使砂摆的振幅减半，再以速度v2匀速拉动木板，图（3）给出了砂摆振动的图线。由此可知，砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是A．T1∶T2=2∶1

B．T1∶T2=1∶2

C．v1∶v2=1∶2

D．v1∶v2=2∶1参考答案：D10.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图，由此可知c点的电势为_____V。参考答案：11.已知电流表的内阻约为，电压表内阻约为，若待测电阻约为，用伏安法测其电阻，应采用电流表

接法（填内、外接法），若实验时要求电压表的示数能够从零开始调节，应采用的电路是

（填分压式、限流式）参考答案：外接法

分压式12.使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上－3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为____________参考答案：60：113.如图所示的电场中，A、B两点的场强大小EAEB（选填“＞”、“＜”或“=”）．已知A点的电场强度E=2.0×104N/C，将电荷量q=+2.0×10﹣8C的点电荷放在A点．该点电荷在A点所受静电力F的大小为

．参考答案：故答案为：＞，4×10﹣4N．【考点】电场线；电场强度．【分析】电场强度的大小可以看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大．根据F=qE求电场力的大小．【解答】解：电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大．则知EA＞EB．点电荷在A点所受静电力F的大小为F=qE=2.0×10﹣8×2.0×104N=4×10﹣4N故答案为：＞，4×10﹣4N．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用电流表和电压表测一节蓄电池的电动势和内阻。由于蓄电池的

内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，实验电路如图所示。

除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表(量程0．6A)

B．电流表(量程3A)，

C．电压表(量程3V)D．电压表(量程l5V)E．定值电阻(阻值l、额定功率5W)F．滑动变阻器(阻值范围0～10、额定电流2A)G．滑动变阻器(阻值范围0～200、额定电流1A)(1)电流表应选择

；电压表应选择

；滑动变阻器应选择

．(填相应代号)(2)连好电路后，当该同学闭合开关，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同。由此可推断故障是

。(3)排除故障后，该同学顺利完成实验，共测得了5组电流、电压的数据，如下表：电流表读数I／A0.180.260.340.440.52电压表读数U／V1.771.661.561.431.32请根据数据作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U—I图象，根据图象得出蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：15.如图所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如右边图所示电压u．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．(1)求磁场的磁感应强度B的大小；(2)求交变电压的周期T和电压U0的值；(3)若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以速率v0射人M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．

参考答案：

解析：（1）粒子自P点进入磁场，从O1点水平飞出磁场，运动的半径必为b，则

解得

（2）粒子自O1点进入磁场，最后恰好从N板的边缘平行飞出，设运动时间为t，则2b＝v0t

t＝nT（n＝1，2，…）

解得

（n＝1，2，…）

（n＝1，2，…）

（3）当t=粒子以速度v0沿O2O1射入电场时，则该粒子恰好从M板边缘以平行于极板的速度射入磁场，且进入磁场的速度仍为v0，运动的轨道半径仍为b．设进入磁场的点为Q，离开磁场的点为R，圆心为O3，如图所示，四边形OQO3R是菱形，故OR∥QO3．

所以P、O、R三点共线，即POR为圆的直径．即PR间的距离为2b．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一密封的气象探测气球，在地面时充有压强为1．0×105Pa、温度为27．0℃的氦气时，体积为4.0m3，气球内氦气的密度为1.0Kg/m3，摩尔质量为4g/mol。在上升至海拔10.0k.m高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压4×104Pa，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-33．0℃。已知阿伏伽德罗常数为N=6.0×1023mol-1。求：（1）气球内氦气的分子数（2）氦气在停止加热前的体积；（3）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。参考答案：解：（1）（2）在气球上升至海拔10.0km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳—马略特定律有V2=10m3

（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=240K。这是一等过程根据盖—吕萨克定律有

V3=8m3

17.如图所示，两平行金属板A、B长l=8cm，两板间距离d=8cm，B板比A板电势高300V，即UBA=300V．一带正电的粒子电量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过无场区域后，进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3处的S点上．已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，且L=12cm．求（粒子重力不计）（1）粒子射出平行板时的速度大小v；（2）粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远？（3）画出粒子运动的轨迹，并求匀强磁场的磁感应强度B的大小．参考答案：解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律得：a==

运动的时间为：t=

竖直方向的速度vy=at=

代入数据，解得：vy=1.5×106m/s

所以粒子从电场中飞出时的速度为：v==2.5×106m/s（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h，穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则：h=at2

即：h=（）2

代入数据，解得：h=0.03m=3cm

带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得：代入数据，解得：y=0.12m=12cm

（3）设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的