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文档简介
河南省商丘市永城龙岗乡联合中学2021年高二物理下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.下列几个做匀变速直线运动的物体,t秒内位移最大的是()A.加速度最大的物体 B.初速度最大的物体C.末速度最大的物体 D.平均速度最大的物体参考答案:D【考点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】根据匀变速直线运动的平均速度推论x=判断出位移于什么因素有关【解答】解:A、根据x=知,初速度大或加速度大的物体位移不一定大.故A、B错误.C、根据平均速度推论知,末速度大,位移不一定大,初末速度之后最大的物体位移最大.故C错误,D正确.故选:D.2.如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为FN1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,则以下说法正确的是(
)A.弹簧长度将变长
B.弹簧长度不变C.FN1>FN2
D.FN1<FN2参考答案:C3.在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,当磁感应强度突然增大为2B时,这个带电粒子()A.速率加倍,周期减半 B.速率减半,轨道半径不变C.速率不变,周期加倍 D.速率不变,轨道半径减半参考答案:D【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【分析】该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律,首先明确洛伦兹力始终不做功,再利用半径公式和周期公式来分析各选项.【解答】解:洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向,不改变速度大小;由公式可知,当磁感应强度变为原来的2倍,周期将减半;由公式可知,当磁感应强度变为原来的2倍,轨道半径将减半.从而可判断选项D正确,选项ABC错误.故选:D.4.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的一群氢原子。停止照射后,发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为:①hν1;②hν3;③h(ν1+ν2);④h(ν1+ν2+ν3)以上表示式中(
)A.只有①③正确
B.只有②③正确C.只有②正确
D.只有④正确参考答案:B5.重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间,若对小球施加一通过球心竖直向下的力F作用,且F缓慢增大,问在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2,则()A.F1、F2都增大 B.F1增大,F2先增大后减小C.F1减小,F2先增大后减小 D.F1先增大后减小,F2增大参考答案:A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】以小球为研究对象,分析受力,根据共点力平衡条件得到挡板和斜面对小球的弹力,再分析它们的变化情况.【解答】解:设斜面的倾角为α.分析小球的受力情况:重力mg、斜面对小球的弹力F1、挡板的弹力F2和F,根据平衡条件得:
竖直方向有:F1cosα=mg+F…①
水平方向有:F1sinα=F2…②由①式知:α不变,F增大时,F1增大由②知,F1增大时,F2也增大,故A正确,BCD错误.故选:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.两种材料不同的电阻丝,长度之比为1∶5,截面积之比为2∶3,电阻之比为2∶5,则材料的电阻率之比为
。参考答案:7.一段导体的电阻减小6后,接在原电源上发现电流比原来增大1/4,则该导体原来的电阻为__________。参考答案:_30Ω____8.如图所示,水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd,当一竖直放置的条形磁铁的S极从线圈正上方快速靠近线圈时,流过ab边的电流方向为___________(填“b到a”或“a到b”从b到a;若线圈始终不动,线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN_____>mg(选填“>”、“<”或“=”).参考答案:从b到a;
>
9.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:10.如图所示,一只横截面积为S=0.10m2,匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示,则:⑴从t=0到t=0.30s时间内,通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为▲;⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为▲。参考答案:11.如图所示,一个半径为r的铜盘,在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动,磁场方向与盘面垂直,在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷.设整个回路电阻为R,当圆盘匀速运动角速度为ω时,通过电阻的电流为________.参考答案:12.如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,已知a、b相距4cm且ab连线与电场线平行,b、c相距10cm且bc连线与电场线成600角,现将一个带电荷量为2×10-8C的正电荷从a移到b时,电场力做功为4×10-6J,
则该匀强电场的场强E的大小是
N/C,
a、c两点间的电势差Uac为
V
参考答案:5000
450
13.某行星的质量约为地球质量的1/2,半径约为地球半径的1/6,那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________;此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________.参考答案:18︰1;︰1三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(5分)如图是研究电磁感应现象的实验装置图,结合图片,请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)
;(2)
;(3)
。参考答案:(1)
闭合开关瞬间;(2)断开开关瞬间;(3)
闭合开关,移动滑动变阻器滑片。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.(14分)如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60o角,一个电荷量为q=4×10─8C的正电荷从a移到b,电场力做功为W1=1.2×10─7J,求:(1)匀强电场的场强E;(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;(3)a、c两点的电势差Uac。参考答案:(1)设ab间距为d1,则有:W1=qEd1解得:=60V/m(2)设bc两点沿场强方向的距离为d2,则有:=1.44×10─7J。(3)电荷从a移到c电场力做功为:W=W1+W2=qUac所以:=6.6V。17.如图8(甲)所示,、为平行放置的水平金属轨道,、为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距,圆轨道半径,整个装置左端接有阻值的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度,两区域之间的距离;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图18(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2,方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为,右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量,电阻的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从处由静止开始运动,到达处撤去恒力F,CD棒可匀速地穿过匀强磁场区,并能通过半圆形轨道的最高点PQ处,最后下落在轨道上的位置离的距离。若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2求:(1)水平恒力F的大小;(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q;(3)磁感应强度B2的大小。参考答案:解:(1)CD棒在PQ处速度为,则由:(1分),
(1分)
设CD棒在匀强磁场区Ⅱ速度为,则(2分)CD棒在恒力F作用下:(2分)
由①②③得:F=160N
(1分)
(2)棒在直轨道上运动,产生感应电流时间(1分)
感应电动势(1分)
(1分)
(1分)
由⑤⑥⑦⑧得
J(1分)(3)由于CD棒穿过匀强磁场区,此过程无感应电流,设CD棒进入M3N3界后的任一短时间Δt内(2分)
且由图18乙可得
(1分)
由⑩(11)(12)得
B2=1.25T
(1分)
18.在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象
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