山西省晋中市开发区秋村中学2021-2022学年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省晋中市开发区秋村中学2021-2022学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.在相同时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量与一电流为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则A.此交变电流的有效值为3A，最大值为3AB.此交变电流的有效值为3A，最大值为3AC.此交变电流的有效值为0.03A，最大值为3AD.此交变电流的有效值为0.03A，最大值为A参考答案：A【详解】由于。由题意可知该交流电的电流有效值为3A，最大值为，故选项A正确，B、C、D错误。2.如图所示，同心圆表示某点电荷Q所激发的电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上.质量相同的甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动，不计重力.则下列说法中正确的是(

)A.两粒子所带电荷的电性不同B.甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b点时，两粒子的动能一定相等参考答案：ABD3.下列说法正确的是A．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了第一台发电机B．安培将磁铁放在导体环附近时在导体环中发现了感应电流C．感应电流磁场的方向总是与引起感应电流的磁场的方向相反D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果参考答案：AD4.（单选）如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5V，φb＝3V，下列叙述正确的是(

)A、该电场在c点处的电势一定为4VB、a点处的场强一定大于b处的场强C、一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D、一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a参考答案：C解：A、当该电场是匀强电场时，由公式U=Ed知沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误．B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误．C、由题，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少．故C正确．D、由题可判断电场线方向从a指向c，正电荷运动到c点时受到的静电力由a指向c．故D错误．故选：C5.如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是：（

）A．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高B．ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高C．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高D．ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学通过磁铁跟闭合电路之间的相对运动来改变穿过闭合电路的磁通量．如图所示，条形磁铁的N极或S极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加，抽出时，线圈内磁通量减少．请你判断下列各图是插入还是抽出?甲：

；乙：

；．(填“插入”或“抽出”)

参考答案：插入

抽出7.原子核放出一个α粒子(He)后，核的电荷数将____．(选填“增加”或“减少”)____(填数字)．原子核放出一个β粒子(e)后，核的电荷数将______(选填“增加”或“减少”)______(填数字)．参考答案：减少，2；增加；18.测得某平行板电容器两极板间电压为10V。当该电容器所带的电量增加了2×10－7C时，两极板间电压增加了20V，则电容器原来的带电量为________C。参考答案：1×10－79.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是

N/m；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为

cm。

参考答案：2000，4010.某校三人学习奥小组合作探究电容器的影响因素，电容器充电完成后与电源断开，按如图连接在一起：(1)甲同学将B极板向上移动，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。(2)乙同学将B极板_______（选填“左动”“右动”“旋转”），观察到静电计的指针偏角变小。（3）丙同学在A、B极板之间插入云母片，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大”“变小”“不变”）。（4）三位同学应用他们实验得到的结论分析某核电站所使用的冷却系统自动化检测技术的原理。如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。如果指示器显示出电容增大了,则必为液面______(“升高”、“降低”或“不变”).参考答案：

(1).（1）变大；

(2).（2）右；

(3).（3）变小；

(4).（4）升高．（1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大；

（2）静电计的指针偏角变小，说明U减小，根据C=Q/U可知C变大，根据可知，d减小，即极板B向右移动；（3）在A、B极板之间插入云母片，根据可知，C变大，根据电容的定义式C=Q/U，极板间的电压U减小，则静电计指针偏角变小；（4）改变两电极正对面积时，根据电容器的决定式可知，电容增大，说明液面升高．【点睛】对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．11.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为v0=

（用L、g表示）。参考答案：

12.如图所示，是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V。当使用a、c两个端点时，量程为0～15V。已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则R1=________Ω,R2=________Ω。参考答案：2500；

12000；13.如图所示，当平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变A、B两极板的带电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度将________（选填“减小”、“增大”或“不变”）。参考答案：__减小___三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻,除待测电阻外,提供的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干。（1）请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路。（2）丙图是根据测量结果作出的U—I图象，则由图象可知该电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω参考答案：（1）略（2）

1.5

V；

0.2

Ω15.有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R0是一个阻值为300Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计，试分析：(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R＝________Ω；(2)若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为________N；(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度________．(选填“均匀”或“不均匀”)参考答案：（1）(2)(3)不均匀（1）由表中数据可知所以电阻R随压力F变化的函数表达式为（2）R上受到的压力越大，R的阻值越小，电容器两端电压越大，但不能超过5V，所以，解得R=60Ω，又∵，得出，（3）电流表中的电流，电流I与压力F不是线性关系，则该测力显示器的刻度不均匀．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）。在两板之间有一带负电的质点P。已知若在A、B间加电压U0，则质点P可以静止平衡于A、B间。现在A、B间加上如图2所示的随时间t变化的电压U，在t=0时质点P位于A、B间的中点处且初速为0。已知质点P能在A、B之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰，求（1）（4分）质点P的比荷（即电荷量大小与质量的比值）（2）（4分）t1~t2,t3~t4,t5~t6···时间内的加速度大小和方向及0~t1,t2~t3,t4~t5…时间内的加速度大小和方向（3）（7分）图2中U改变的各时刻t1、t2、t3及tn的表达式。（质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次。）

参考答案：(1)设质点P的质量为m，电量大小为q，根据题意，当A、B间的电压为U0时，有：

q

=mg

得：

………………①（2）t1~t2,t3~t4,t5~t6···时间内质点P只受重力，加速度大小为g，方向竖直向下0~t1,t2~t3,t4~t5…时间内两板间的电压为2U0时，P的加速度向上，其大小为a，

q

-mg=ma

解得a=g…………②（3）0~t1，P自A、B间的中点向上作初速为0的匀加速运动，加速度为g。经过时间，P的速度变为v1，此时使电压变为0，让P在重力作用下向上作匀减速运动，再经过，P正好达到A板且速度变为0。故有v1=g

0=v1-g

d=g

+v1

-g由以上各式得：

=

=

得t1=

=

………………③在重力作用下，P由A板处向下做匀加速运动，经过时间，P的速度变为v2，方向向下。此时加上电压使P向下作匀减速运动，再经过，P正好达到B板且速度变为0。故有v2

=g

0=v2-g

d=g

+v2

-

g

由以上各式得

=

=

得t2=t1++=（

+1）………④在电场力和重力的合力作用下，P又由B板向上作匀加速运动，经过时间，速度变为v3，此时使电压变为0，让P在重力作用下向上作匀减速运动，经过，P正好达到A板且速度变为0。故有v3=g

0=v3-g

d=g

+v3-g由上得

=

=

得t3=t2+

+=（

+3）…………⑤根据上面分析，因重力作用，P由A板向下做匀加速运动，经过，再加上电压，经过，P到达B且速度为0，因为t4=t3+

+

得t4=（

+5）同样分析可得

tn=（

+2n-3）(n≥2)

…………⑥

17.如图所示，光滑的平行导轨间距为L，倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E，内阻为r的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m电阻为R的导体棒由静止释放，求：（1）释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向（2）导体棒在释放瞬间的加速度．参考答案：考点：安培力；法拉第电磁感应定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：根据欧姆定律求出导体棒中的电流，从而可求导体棒所受的安培力，由左手定则可判读其方向；由牛顿第二定律可求得释放瞬间棒的加速度．解答：解：（1）导体棒中电流

I=

①导体棒所受安培力

F=BIL

②由①②得F=

③根据左手定则，安培力方向水平向右

④（2），对导体棒受力分析如图：由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣Fcosθ=ma