山西省朔州市曹娘中学2021年高二物理下学期期末试题含解析

山西省朔州市曹娘中学2021年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.通电导线所受安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系，下列图示正确的是参考答案：D2.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11：5，原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u如图7所示，副线圈仅接入一个10的电阻，则

A．流过电阻的电流是0.2A

B．与电阻并联的电压表示数是

C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103J

D．变压器的输入功率是1×103W

参考答案：

（

D

）3.(单选)如图所示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是（

）A．R2为光敏电阻，N为或门电路B．R2为光敏电阻，N为与门电路C．R2为热敏电阻，N为或门电路D．R2为热敏电阻，N为非门电路参考答案：B4.如图所示，固定小球Q1、Q2带等量正电荷，其连线水平且联有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一水平匀强磁场，方向如图所示，小球重力不计。现将小球从图示位置由静止开始释放，在小球此后运动过程中，下列说法中正确的是（

）A．小球所受的洛伦兹力大小不断变化，但方向始终不变B．小球的加速度大小不断变化，但方向始终不变C．小球速度一直增大D．小球在连杆上做往复运动参考答案：D5.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是(

)A.电势差是矢量，电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零参考答案：B【分析】电场线与等势面垂直。沿电场线的方向，电势降低。电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。A项，电势差有正负，但是符号不代表方向，是标量。电场力做的功是标量，故A项错误。B项，由电场力做功的表达式，电场力不做功，故两点间电势差为零，故B项正确。C项，两点间的电势差与移动的电荷无关，由电场决定，故C项错误。D项，根据可知，电场力做正功时，两点间电势差取决于所带电荷种类，若为负电荷，则电势差小于零，故D项错误。综上所述，本题正确答案为B。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的带正电小球套在竖直的绝缘杆上并能沿杆竖直下滑，匀强磁场的磁感应强度大小为B方向水平，并与小球运动方向垂直。若小球的电荷量为q，球与杆间的动摩擦因数为μ，设竖直绝缘杆足够长，则小球由静止释放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______参考答案：7.如图所示的理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接一个标有“12V100W”的灯泡,已知变压器初、次级线圈的匝数比为10:1,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为__________V,电流表的读数为__________A．参考答案：8.将电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能

（填“增加”或“减少”）了

J；如果规定A点为零势点，则φB=

V，φC=

V。参考答案：增加

1.8×10-5J

-5V

-3V9.为了研究原子的结构，卢瑟福和他的同事做了如图所示的粒子散射实验，金箔是图中的________，显微镜是图中的________。（选填“A”、“B”、“C”或“D”）参考答案：_B____(2分)

__D__10.带有2×10－6C的检验电荷置于电场中某点，它所受的电场力大小为10－2N，则电场强度的大小为＿＿＿＿＿＿＿N/C。现把带有3×10－6C的检验电荷放在该点,它所受的电场力大小为＿＿＿＿＿＿＿N，参考答案：5000(5×103)、0.015(1.5×10-2)11.（4分）左右放置的两点电荷A、B，带电量分别为Q1，Q2，相距2cm，在电荷A左侧1cm处的电场强度正好为零，那么Q1，Q2必是_________（填“同种”或“异种”）电荷，且Q1/Q2=________参考答案：异种；1/912.磁铁的磁极吸引着两根铁丝，两根铁丝下端相互排斥，如图2.5-2所示，这是因为铁丝被磁铁

后，远离磁极的一端的极性是

（填“相同”或“相反”）的而相互排斥。参考答案：13.（4分）19世纪中叶，英国物理学家

系统总结了人类对电磁规律的研究成果，提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．电磁波在日常生产、生活中得到了广泛的应用，某卫星传送电视信号的频率为2.0×109Hz，它在真空中的波长为

m。参考答案：麦克斯韦（2分）

0.15（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利叠氮化纳（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算：（1）囊中氮气分子的总个数N；（2）囊中氮气分子间的平均距离．参考答案：解：（1）设N2的物质的量为n，则n=氮气的分子总数N=NA代入数据得N=3×1024．（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，所以一个气体的分子体积为：而设边长为a，则有a3=V0解得：分子平均间距为a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮气分子的总个数3×1024；（2）囊中氮气分子间的平均距离3×10﹣9m．【考点】阿伏加德罗常数．【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数．根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分子间的平均距离，即为立方体的边长，15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图，匀强电场中有一半径为r水平放置的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为q(q>0)的质点在轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力，求电场强度的大小E；质点经过a点和b点时的动能Eka、Ekb。参考答案：解：质点所受电场力的大小为设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为和，由牛顿第二定律有：设质点经过a点和b点时的动能分别为和，有、联立上式可得：

17.如图甲所示，ABCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边AB平行，一正方形导体框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界，现使导体框从斜面上某处由静止释放，导体框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的v﹣t图象如图乙所示，重力加速度为g，图乙中导体框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求：（1）斜面倾角的正弦值sinθ；（2）磁场区域的宽度d；（3）金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度．参考答案：见解析解：（1）由图乙可知，在0～t1时间内导体框运动的加速度a1= 设斜面的倾角θ，由牛顿第二定律有

a1=gsinθ 解得

sinθ= （2）在t1～2t1时间内导体框匀速进入磁场，则

在2t1～3t1时间内，导体框运动位移

则磁场的宽度

d=l＋x=

（3）在t2时刻导体框cd边到达EF边界时的速度为v2，设此时加速度大小为a2，cd边切割磁场产生的电动势

E=Blv2

受到的安培力

由牛顿第二定律

F-mgsinθ=ma2 导体框进入磁场时

联立解以上各式得

a2=

18.一个内壁光滑的圆柱形气缸，质量为M，底面积为s，缸内有一个质量为