山东省菏泽市牡丹区第七中学高二物理下学期期末试题含解析

山东省菏泽市牡丹区第七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.（单选）如图所示,在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab?cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，正确的有(

)A．电压表有读数,电流表有读数B．电压表无读数,电流表有读数C．电压表无读数,电流表无读数D．电压表有读数,电流表无读数参考答案：C2.如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是()A．粒子带负电B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能参考答案：CD3.如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是：()

(A)

(B)5A

(C)3.

(D)3.5A参考答案：B4.（多选题）如图甲所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2kg．现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v﹣t图如图乙所示，则可知（）A．A的质量为4kgB．运动过程中A的最大速度为vm=4m/sC．在A离开挡板前，系统动量守恒、机械能守恒D．在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J参考答案：BD【考点】动量守恒定律．【分析】在A离开挡板前，由于挡板对A有作用力，所以A、B系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，系统机械能守恒．A离开挡板后A、B的运动过程中，系统的合外力为零，系统的动量守恒，根据机械能守恒定律和动量守恒定律求解．【解答】解：A、弹簧伸长最长时弹力最大，B的加速度最大，此时AB共速，由图知，AB共同速度为v共=2m/s，A刚墙时B的速度为v0=3m/s．在A离开挡板后，取向右为正方向，由动量守恒定律，有：mBv0=（mA+vB）v共解得mA=1kg，故A错误．B、当弹簧第一次恢复原长时A的速度最大，由mBv0=mAvA+mBvB

mBv02=mAvA2+mBvB2．解得：A的最大速度vA=4m/s，故B正确．C、在A离开挡板前，由于挡板对A有作用力，A、B系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒；故C错误．D、分析A离开挡板后A、B的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时A、B的共同速度为v共=2m/s，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有：mBv0=（mA+mB）v共

Ep=mBv02﹣（mA+mB）v共2．联立解得：弹簧的最大弹性势能Ep=3J，故D正确．故选：BD5.（多选）（2012?唐山二模）+Q和﹣Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线的中垂线，与两电荷连线交点为O，下列说法正确的是（）A． A点的电场强度大于B点的电场强度B． 电子在A点的电势能小于在B点的电势能C． 把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零D． 把质子从A点移动到MN上任何一点，质子的电势能变化都相同参考答案：BD解：等量异号电荷电场线分布如图所示：A、由图示电磁线分布可知，A处的电场线比B处的电场线稀疏，则A点的场强小于B点的场强，故A错误；B、电场线与等势面相互垂直，电场线从高等势面指向低等势面，由图示可知，A点所在等势面高于B点所在等势面，A点电势高于B点电势，电子带负电，则电子在A点的电势能小于在B点的电势能，故B正确；C、A、B两点电势不同，两点间的电势差不为零，把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功不为零，故C错误；D、等量异号电荷连线的重锤线MN是等势线，A与MN上任何一点间的电势差都相等，把质子从A点移动到MN上任何一点，电场力做功都相等，质子的电势能变化都相同，故D正确；故选：BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的______________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：7.如图，桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.04Wb．将条形磁铁向下运动到桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb，则此过程中线圈内磁通量的变化量为_________Wb；若上述线圈匝数为10匝，完成上述变化所用时间为0.1s，那么此过程中产生的感应电动势为________V．参考答案：

0.08、88.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m＝0.1kg，半径为r＝0.5m，电阻为R＝0.5Ω的单匝均匀金属圆环，以v0＝5m/s的初速度向一磁感应强度为B＝0.1T的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d＞2r）．圆环的一半进入磁场历时2s，圆环上产生的焦耳热为0.8J，则2s内圆环中的平均感应电动势大小为▲V，2s末圆环的加速度大小为▲

m/s2．参考答案：（或1.96×10-2），0.6．9.当螺线管中通入如图所示的电流时，位于它B端附近的小磁针____________（填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是____________（填“N极”或“S极”）参考答案：_会_____N极_10.把带电量为q＝10-6库的点电荷放入电场中某点，它所受的电场力为F＝2×10-6牛，则该点的场强大小是________牛／库；如果在该点放人一个电量为2q(2×10-6库)的点电荷，它所受的电场力大小是________牛，这时该点的场强大小是________牛／库。参考答案：2，4，211.如图一带电小球质量为m，带电量为+q，以初速度V与水平方向成30°角射向空间匀强电场区域，小球恰好做直线运动。求匀强电场的最小场强的大小为__________场强方向与速度方向夹角为__________。参考答案：

(1).；

(2).;解：根据题意可以知道,粒子恰好做直线运动,则其所受合力与速度方向在同一条直线上,作出力的合成图如图所示,可以知道,当电场力与速度垂直时,电场力最小,

电场力最小值为:

解得：

因为小球带正电,则此场强方向上垂直直线向上,与速度方向的夹角为

综上所述本题答案是：；【点睛】根据题意作出小球的受力分析图,根据图象可以知道当电场力与速度垂直时电场力最小,在根据三角形相关知识求解电场力的大小和方向.12.甲、乙、丙、丁四个带电小球，若甲排斥乙，乙吸引丙，丙吸引丁，已知甲带正电，那么丙带________电，丁带__________电。参考答案：负,

正13.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图9所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37o的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：（1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q杆所受拉力的瞬时功率。参考答案：解析：（1）对于小环的匀加速运动，运用牛顿第二定律有：。代入数据解得：f=0.2N。

（2）设流过杆K的电流为I，由安培力公式及共点力平衡条件有：。

对杆Q，根据并联电路分流关系、安培力公式及共点力平衡条件有：；对Q杆的匀速运动，运用法拉第电磁感应定律有：。对整个闭合电路运用欧姆定律有：，而：。F的瞬时功率为：。代入数据解得：P=2W。17.如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10m、匝数n＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．线圈所在位置磁感应强度的大小均为B＝T，线圈的电阻为R1＝0.50Ω，它的引出线接有电阻为R2＝9.5Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)．求：(1)线圈速度随时间的变化关系式；(2)电压表的示数；(3)线圈所受到安培力随时间的变化关系式．参考答案：(1)由图丙得，线圈切割速度为v＝vmsinωt①解得v＝2sin5πt(m/s)(3分)(2)线圈在磁场中做往复运动，切割磁感线的有效长度为L＝2πr②(1分)由法拉第电磁感应定律，感应电动势为e＝nBLv＝nBLvmsinωt③(1分)即产生正弦交变电流，感应电动势的峰值Em＝nBLvm④(1分)代入数据得Em＝1.6V(1分)18.（12分）如图所示，在范围足够大方向水平向左、电场强度E＝10N/C的匀强电场中，光滑绝缘水平桌面上有两个原先静止的小球A和B，B在桌边缘，两球均可视为质点，质量均为m＝0.2kg，A球带正电，电荷量q＝0.1C，B是不带电的绝缘球，桌面离地面的高h＝0.05m。开始时两球相距l＝0.1m。在电场力作用下，A开始向左运动，并与B球发生正碰，碰撞中两球系统无能量损失、无电荷转移。已知两球发生无能量损失的正碰时，碰撞前后两球交换速度。求：

（1）A球碰撞前、后的速度?（2）A、B落地过程中两者间的最大距离?

参考答案：（1）A在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，经过时间t与B发生第一次碰撞，则qE＝ma，解得：a＝5m/s2，t＝0.2s。设碰撞前A球的速度为vAl，B球的速度为vBl。碰撞后A球的速度为vA2，B球的速度为vB2，则vAl＝at＝1m/s，vBl＝0因两球发生无能量