福建省泉州市坝头中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

福建省泉州市坝头中学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.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则（

）A.Ea>Eb，ra>rb

B.Ea>Eb，ra<rb

C.Ea<Eb，ra>rb

D.Ea<Eb，ra<rb参考答案：A2.在公路的某些路段旁立了许多交通标志，如图甲是路线指示标志，乙为限速标志，告示牌上各数字的意思是A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是瞬时速度C．甲是指位移，乙是瞬时速度D．甲是指路程，乙是平均速度参考答案：B3.（多选）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin100t（V），降压变压器的副线圈与阻值R0＝11的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（

）

A．通过R0电流的有效值是20A

B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1

C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率参考答案：ABD4.（单选）光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．为使一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动，恰能通过最高点D，则（

）A．R越小，v0越大B．m越大，v0越大C．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大D．小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关参考答案：D5.(单选)电量分别为q1、q2的两个点电荷，相距r时，相互作用力为F，下列说法错误的是（

）A．如果q1、q2恒定，当距离变为r／2时，作用力将变为2FB．如果其中一个电荷的电量不变，而另一个电荷的电量和它们间的距离都减半时，作用力变为2FC．如果它们的电量和距离都加倍时，作用力不变D．如果它们的电量都加倍，距离变为时，作用力将变为2F参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生

（填“电场”或“磁场”）。电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、

、x射线和γ射线（填“紫外线”或“微波”）。参考答案：磁场、紫外线；7.正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，平均感应电动势为____V。参考答案：0.008.

0.64(每空2分)8.如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是________极.

参考答案：

N9.（4分）每秒做100次全振动的波源产生的波，如果波速为l0m／s，波长λ=______________m。参考答案：

0.110.(1)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端接在直流高压电源的______极，射线管的B端接在直流高压电源的______极（填：“正”或“负”）。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)。（2）在一个匀强电场中有M、N、P三点，它们的连线组成一个直角三角形，如图所示。MN=4cm，MP=5cm，当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9J，而从M点移至P点时，电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为________，电场强度的大小为________V/m。参考答案：

(1).负

(2).正

(3).下．

(4).N指向M方向

(5).100解：（1）因为A是阴极，所以射线管的阴极A接直流高压电源的负极．B是阳极，接直流高压电源的正极．因为A是阴极，B是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是A到B，产生的电流方向是B到A（注意是电子带负电），根据左手定则，四指指向A，手掌对向N极（就是这个角度看过去背向纸面向外），此时大拇指指向下面，所以轨迹向下偏转．

（2）由电场力做功W=qU可知，M、N间的电势差为：，从M到P点，则得M、P间的电势差为：，由此可知NP两点电势相等．由电场线与等势线垂直，电场线由高电势指向低电势，可知电场线由N指向M方向，由：.【点睛】本题考查电场线与等势线的关系，根据电场力做功情况判断等势线，根据电场线与等势线垂直，电场线由高电势指向低电势的规律再确定电场线方向即可.11.如图所示，匀强磁场中有一个固定的金属框，在框上放一根金属棒AB，金属框与金属棒构成闭合电路ABEF．当AB不动时，电路中（填“有”或“无”）感应电流；当AB向右移动时，电路中（填“有”或“无”）感应电流．参考答案：无，有【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时，导致磁通量变大，从而使导体中可以产生感应电流．【解答】解：根据题意可知，当AB不动时，则磁通量不变，则没有感应电流；当导体沿纸面向右运动时，穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流．故答案为：无，有12.光子的能量是由光的__________决定的，可见光中光子能量最大的是________色光。参考答案：频率，紫色13.（4分）图甲所示，面积S=0.2m2的100匝线圈A处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，若规定向外为正方向，且已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻不计.闭合S后，通过R2的方向

.电容器所带电量为

C.参考答案：aàb（1分）、7.2×10—5（3分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，图中定值电阻的阻值也为R，导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且导轨平面垂直于磁场方向。当开关Ｓ处于位置1与电源相连时，棒ab恰好能静止在光滑的导轨上；当开关Ｓ处于位置2时，棒ab从静止开始沿导轨下滑，已知棒沿导轨下滑的位移为时开始做匀速运动，求：（1）开关Ｓ处于位置1时，通过棒ab的电流大小；（2）开关Ｓ处于位置2时，棒ab匀速运动时速度大小；（3）棒ab从静止开始到下滑位移的过程中，流过电阻R的电量及R上产生的焦耳热。参考答案：（1）对棒ab:

（2分）

解得电流大小（1分）

（2）设棒ab匀速运动时速度大小为

棒ab产生的感应电动势（1分）

棒ab中的感应电流（1分）

对棒ab:

（2分）

解得（1分）（3）棒ab产生的感应电动势（1分）

棒ab中的感应电流（1分）

通过棒的电量（1分）

17.（16分）一带电量为Q的固定正点电荷在真空中形成的电场如图所示，现有一质量为m，带电量为q的微粒在此点电荷附近做周期为T的匀速圆周运动，微粒的重力不能忽略，求:（1）微粒的带电性质；（2）微粒的轨迹所在平面及圆心O的位置。

参考答案：解析：(1)微粒带负电

（4分）(2)微粒做圆周运动的轨迹在水平面内，且圆心O在点电荷的正下方，设圆心离点电荷的距离为H．对于微粒受力分析如图所示，由牛顿第二定律得

①

（4分）由几何知识得：R=Htanα

②

（4分）由①②得：

（4分）18.)如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量＋Q，B带电荷量－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：C应带什么性质的