2021年山东省潍坊市北乡中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年山东省潍坊市北乡中学高二物理上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3所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现使线框以速度v匀速穿过磁场区域，若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电动势方向为正，B垂直纸面向里为正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流及电功率的四个图象中正确的是参考答案：CD2.如图，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳.以下说法正确是（

）A．本实验采用的物理思想方法是控制变量法B．本实验采用的物理思想方法是等效替代法C．实验中必须记录两分力的夹角

D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行参考答案：BD3.在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光。关于这个实验下面的说法中正确的是

A．闭合开关的瞬间，b灯立即变亮，a灯逐渐变亮B．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯逐渐变暗，最终同时熄灭D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯逐渐变暗，a灯闪亮一下然后逐渐变暗参考答案：AC4.(多选)如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压M1=220sin100πV，下列表述正确的是（）A．U1＜U2，U3＞U4B．该电厂输出电压的有效值为220VC．用户得到的交变电流频率为25HzD．若U2提高为原来的10倍，则输电线上损失的功率为原来的参考答案：解：A、电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用用户，所以U1＜U2，U3＞U4，故A正确；B、根据有效值与最大值的关系可知：U1=220V，故B错误；C、输电过程中功率不变，所以用户得到的交流电的频率仍为50Hz，故C错误；D、若U2提高为原来的10倍，则电流为原来的，根据P损=I2R可知，输电线上损失的功率为原来的，故D正确；故选：AD．5.（单选）三个速度大小不同的的同种带电粒子，沿如图所示长方形区域匀强磁场的上边缘射入，当它们从下边缘飞出时，对入射方向的偏角分别为900、600、300，则它们在磁场中运动时间之比为

（

）A．1：1：1

B．1：2：3

C．3：2：1

D．：：1参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图5所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功＝______.由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_______________________________________________________．

参考答案：7.一束光从某介质射向真空，当入射角为θ时，折射光恰好消失，已知光在真空中的速度为C，则此光在该介质中的传播速度为_______；参考答案：Csinθ

8.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置。参考答案：：ba9.如图所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播．(1)该时刻A质点运动的方向是向________，C点的运动方向是向________。(2)再经过，质点A通过的路程是________cm，质点C的位移是________cm.参考答案：．(1)上下下(2)40(1)由于波沿x轴正方向传播，所以A点在“下坡区”，向上运动；C点、D点均在“上坡区”，C、D两点都向下运动；(2)再经过，A又回到平衡位置，所以A通过的路程为4cm；C点也回到平衡位置，其位移为0.思路分析：已知波的传播方向，根据走坡法判断出质点的振动，再经过，A又回到平衡位置，所以A通过的路程为2A，C点也回到平衡位置，其位移为0.试题点评：本题考查了波传播过程中质点的振动，以及路程和位移的求解，弄清楚过程是关键10.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)11.有一带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点时电场力做功9×10-4J.

则:

(1)AB间电势差、BC间电势差

(2)如以B点电势为零,则A点的电势参考答案：(1)200V

-300V

(2)200V12.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。参考答案：80，213.如图所示，放在光滑绝缘水平面上的带电两个小球，相距0.18m，已知Q1电量为+1.8×10﹣12C，此时两个点电荷间的静电斥力F=1.0×10﹣12N，静电力常量k=9.0×109N?m2/C2．则Q2所带的电量是

．当它们的距离为0.36m时，它们之间的静电力是多大

．参考答案：+2×10﹣12C；2.5×10﹣13N．【考点】库仑定律．【分析】根据“同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引”判断带电的性质．根据库仑定律F=k计算小球的带电量和静电力．【解答】解：（1）两个小球之间是静电斥力，则两球带同种电荷，由于一小球带正电，故另一球Q2也带正电；根据库仑定律有：F=k，则有：Q2==C=2×10﹣12C（2）由F=k=9.0×109×N=2.5×10﹣13N故答案为：+2×10﹣12C；2.5×10﹣13N．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了一组数据，并描绘出其I-U图线如图中(a)所示。（3分，连线必须全对得2分）

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而________（选填“增大”或“减小”）②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。参考答案：（1）增大（2）略15.用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量

（填选项前的序号），间接地解决这个问题。 A．小球开始释放高度 B．小球抛出点距地面的高度 C．小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上相同位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是

（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量、

B．测量小球开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度H

D．测量平抛射程，E．分别找到相碰后平均落地点的位置A、C（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为

（用（2）中测量的量表示）。（4）经测定，，小球落地点的平均位置到Ｏ点的距离如图所示。碰撞前、后-的动量分别为与，则

：11；若碰撞结束时的动量为，则=11:

；所以，碰撞前、后总动量的比值=

；实验结果说明

.参考答案：（1）C

（2）E

（3）

（4）14；2.9；；………误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）质量都为m=1.0×10-2kg、带等量异种电荷的小球，电荷量为q=1.0×10-7C，用两根细线悬挂起来．现加上水平方向的匀强电场，场强E=1.0×106N/C，则平衡时，两根细线与竖直方向的夹角分别是多少？

参考答案：设：两根细线与竖直方向的夹角分别是α、β，如左图

上面带电小球受四个力，如中图

T1sinα+T2sinβ=qE

下面带电小球受三个力，如右图

T2sinβ=qE

T2cosβ=mg

解得：α=0

β=45017.一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出：（1）线圈转动的角速度；（2）电动势的有效值；（3）如果线圈的内阻是10Ω，把它跟一个电阻为990Ω的电热器连在一起组成闭合电路时，10min内通过电热器的电流产生的热量是多大？参考答案：18.如图(甲)所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图(乙)为安培力与时间的关系图像.试求:

(1)金属棒的最大速度;(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度大小;(3)求从开始计时起