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_第1页
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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﹣

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