2021-2022学年河南省开封市汪屯中学高二物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年河南省开封市汪屯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.（多选）如图所示，两个带电粒子M和N，以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A．M带负电，N带正电

B．M的运行时间不可能等于N的运行时间C．M的带电量小于N的带电量

D．M的质量大于N的质量参考答案：半个周期，且T=，可见M的周期要大于N的，所以B是正确的；由于是M粒子的质量与电量之比大于N，所以不能说M的带电量小于N的带电量，也不能说M的质量大于N的质量，可见，C、D都是不对的。2.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt（A）C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W参考答案：D【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式．【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，即可求得结论．【解答】解：A、由图象可知，交流电的周期为20×10﹣3s，所以交流电的频率为f==50Hz，所以A错误；B、根据图象可得，交变电流的瞬时表达式为i=Acosωt=5cos100πt（A），所以B错误；C、在t=0.01s时，感应电流最大，所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，穿过交流发电机线圈的磁通量最小，所以C错误；D、交流电的有效值为I==A，所以发电机的发热功率为P=I2r=（）2×0.4W=5W，所以D正确．故选D．3.导体中的电流随其两端电压的变化如右图所示，则下列说法中正确的是（

）A．加5V电压时，导体的电阻约为5ΩB．加11V电压时，导体的电阻约为1.4ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小参考答案：AD4.（单选）下列所述的实例中，机械能守恒的是A．木箱沿斜面匀速向下滑行的过程B．小钢球在空中做平抛运动的过程C．雨滴在空中匀速下落的过程D．人乘坐电梯加速上升的过程参考答案：B5.（单选）关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性参考答案：D具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性；光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显，而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，故ABC正确D错误。故选D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）一台交流发电机，矩形线框长L1、宽L2，共N匝，磁感强度为B，转动角速度，线框平面从通过中性面开始计时，则感应电动势的表达式为e＝

、有效值为：

。参考答案：，7.相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为＋9Q和－Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，则C所带的电荷量为

C（说明电性），并且C应放在距B点电荷

位置上。参考答案：8.一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为

，通过R的电流方向为

，通过R的电流大小为

。参考答案：9.一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为

V。参考答案：2.510.如图所示,为匀强电场中的一组等势面A、B、C、D，若相邻两点间的距离都是2cm，则该电场的场强为

V/m；到A点距离为1.5cm的P点的电势为

V；参考答案：V/m

—2..5V11.如图11所示，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，通过电源的电流

，电阻R中的电流

（填“增大”、“减小”或“不变”），电灯A将

，电灯B将

（填“变暗”、“变亮”、“不变”）。参考答案：增大

增大

变暗

变暗12.（5分）电子感应加速器（betatron）的基本原理如下：一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中，磁场方向沿圆柱的轴线，圆柱的轴线过圆环的圆心并与环面垂直。圆中两个同心的实线圆代表圆环的边界，与实线圆同心的虚线圆为电子在加速过程中运行的轨道。已知磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为，其中为磁场变化的周期。B0为大于0的常量。当B为正时，磁场的方向垂直于纸面指向纸外。若持续地将初速度为v0的电子沿虚线圆的切线方向注入到环内（如图），则电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间是从=

到=

。参考答案：

T13.电荷量分别为+9Q和－Q的两点电荷A、B，相距0.6米，若要引入第三个点电荷C，使三个点电荷在库仑力作用下都处于平衡状态，则电荷C应放在距B

m处的位置，C带的电荷量是

。参考答案：电荷量分别为+9Q和－Q的两点电荷A、B，相距0.6米，若要引入第三个点电荷C，使三个点电荷在库仑力作用下都处于平衡状态，则电荷C应放在距B

m处的位置，C带的电荷量是

。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测量电阻丝电阻率的实验中，用刻度尺测量被测电阻丝的有效长度，如图所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻度对齐，读数为

cm。用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图所示，读数为

mm。（2）电压表、电流表读数如右图，则U=

，I=

。（3）根据电路图给实物图连线参考答案：15.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是_________mm、________A、_________V参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某工厂由于生产需要用一部直流电动机提升重物，装置如图所示，重物质量m为50kg.电源电动势E为110V，（内阻不计），电动机以0.85m/s的恒定速度向上平稳提升重物，电路中的电流强度为5A，不计摩擦阻力，g取10m/s2.求：(1)电动机1分钟内消耗的电能是多少？(2)电动机线圈的电阻R是多少？参考答案：7500,517.图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动．由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接。金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中，就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．(只考虑单匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式；(2)若线圈电阻为r，求线圈匀速转动一周，电阻R上产生的焦耳热。(其他电阻均不计)参考答案：18.下面是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体A和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方．A是某种材料做成的实心球，质量m1=0.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量m2=0.10kg的木棍B．B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙．将此装置从A下端离地板的高度H=1.25m处由静止释放．实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上．求木棍B上升的高度，重力加速度g=10m/s2．参考答案：解：根据题意，A碰地板后，反弹速度的大小v1等于它下落到地面时速度的大小，即v1=，A刚反弹后，速度向上，立刻与下落的B碰撞，碰前B的速度v2=．由题意，碰后A速度为零，以v2′表示B上升的速度，根据动量守恒，有m1v1﹣