山西省临汾市土门中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

山西省临汾市土门中学2021年高二物理上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.（单选）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是

（

）

A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．的电荷量小于的电荷量D．在A点的电势能小于在B点的电势能参考答案：C2.在闭合电路中，关于路端电压的说法正确的是

A．路端电压与外电阻成正比B．外电路断路时，路端电压的值等于电源电动势的值C．路端电压随外电阻的增大而增大D．路端电压一定大于内电路的电压参考答案：BC3.（单选）下列运动中，物体的速度保持不变的是A．匀速直线运动

B．匀速圆周运动

C．自由落体运动

D．平抛运动参考答案：A4.（双选题）下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是

参考答案：AC5.经过精确校准的电压表v1和V2，分别用来测定如图所示电路中R两端a、b间的电压，读数依次为12.7V和12.3V，则

A．a、b间的实际电压应大于12.7VB．a、b间的实际电压应小于12.3VC．电压表v1的内阻大于V2的内阻D．电压表v1的内阻小于V2的内阻参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是

。

参考答案：C7.将一个带电量为2×10-5c的试探电荷放入点电荷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

，若撤去该试探电荷，则P点处的场强为

。参考答案：1×102

1×1028.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。参考答案：9.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为，?，，由此可知D点电势

；并画出电场方向（至少画3条，保留作图痕迹）。参考答案：9V；图略

10.一理想变压器原线隧接交流电源，副线圈接电阻，若原线圈的匝数增加为原来的2倍，其他条件不变，则变压器的输出功率变为原来的

倍。参考答案：4

11.匀强电场内，在同一条水平电场线上有相距的a、b两点（a点在b点的左侧），在的外力作用下，的正电荷朝外力方向匀速地从a点移到b点，则a、b两点的电势差为，该电场的方向向（选填“左”或“右”）。参考答案：12.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则相领两次闪光的时间间隔＝________s，振子振动周期为T＝________s．参考答案：0.1

1.2

2.5s

13.如图所示，使单匝闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电。已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为?。当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为

；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如图所示的直角坐标系中，一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场．现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为（﹣x，0）的位置出发开始运动，速度大小为v0，方向沿x轴正方向，粒子只受电场和磁场力的作用．若要粒子能够回到出发点，电场强度应为多大？参考答案：解：粒子射入磁场之前，在x方向做匀速直线运动，在y方向做匀变速直线运动．设电场强度大小为E，则根据x方向的匀速运动可求出此段运动的时间：t1=，根据y方向的匀变速直线运动规律，y方向的位移和末速度大小为：y1=at12=t12=，vy=at1=t1=速度偏转角的正切值为：tanθ==；在磁场中粒子做匀速圆周运动，轨迹如图所示：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：R=，粒子在y方向的位移大小：y2=2Rcosθ==，粒子离开磁场再次进入电场，在x方向做匀速直线运动，在y方向做匀变速直线运动．若能回到出发点，设此运动时间为t3．由x方向上做匀速直线运动t2=，此阶段y方向做匀变速直线运动的位移：y3=vyt2+t22=

综合3段运动，粒子回到出发点，有：y1﹣y2+y3=0，代入以上结果可得：E=；答：若要粒子能够回到出发点，电场强度应为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】粒子在电场力做类似平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹，根据类平抛运动的分运动公式和牛顿第二定律类似分析即可．17.有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为d，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速度v0射入，其方向平行于极板，并打在极板上的D点，如图所示．电子的电荷量用e表示，质量用m表示，重力不计．回答下面问题（用字母表示结果）：（1）求电子打到D点的动能；（2）电子的初速必须大于何值，电子才能飞出极板．参考答案：解：（1）设电子打到D点时的动能为Ek，由动能定理可得：…①由①式解得：Ek=…②（2）设电子刚好打到极板边缘时的速度为v，电子在平行板电容器间做类平抛运动，设其在竖直方向的加速度为a，在电场中的飞行时间为t，则由电场力及牛顿第二定律、平抛运动的规律可得：=ma…③

L=v0t…④d=…⑤由③④⑤式联立解得：v=所以电子要逸出电容器，必有：v＞．答：（1）电子打到D点的动能；（2）电子的初速必须大于时，电子才能飞出极板．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）电子从进入电场到打到D点的过程，运用动能定理可求得电子打到D点的动能；（2）电子在平行板电容器间做类平抛运动，刚好飞出极板时，水平位移为L，竖直位移为，将电子的运动分解法水平和竖直两个方向，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解．18.（7分）一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图所示，质点振动周期T＝0.2s