山东省潍坊市高密立新中学2021年高二物理上学期期末试卷含解析

山东省潍坊市高密立新中学2021年高二物理上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.关于电容器的电容，下列说法正确的是A．电容器所带的电荷越多，电容就越大B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量参考答案：D2.如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：⑴粒子的速度v⑵速度选择器的电压U2⑶粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。参考答案：⑴粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动量定理得：qU1=mv2

解得v=--------------------3分⑵在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得Eq=qvB1即--------------------2分U2=B1dv=B1d--------------------2分⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，R===-------3.如图所示，当大量电子高速由Q沿直线不断运动到P的过程中，小磁针将

A．不动

B．N极向纸里，S极向纸外旋转

C．向上运动

D．N极向纸外，S极向纸里旋转

参考答案：D4.在如右图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列关于比值的说法，错误的是（

）A.不变，不变

B.变大，变大C.变大，不变

D.变大，不变参考答案：B5.（多选题）在X射线管中，由阴极发射的电子（不计初速度）被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（

）A．最短波长为 B．最长波长为C．最小频率为 D．最大频率为参考答案：AD解：根据动能定理、光速与波长和频率的关系公式c=λf、光量子方程E=hν，有eU≥E

c=λν

E=hν

故λ≥；ν≤故选：AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，电子射线管(A为其阴极)，放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的阴极(A)接直流高压电源的_______极.(正、负)

此时，荧光屏上的电子束运动径迹将_________偏转．(填“向上”、“向下”或“不”)。参考答案：负；向下7.通电导体所受的安培力，实际上是运动电荷受的

宏观表现。参考答案：洛伦兹力8.（4分）某村庄在较远的山区修建一座小型水电站，发电机输出功率为50kW，机端电压为200V，输电距离为6km，若输电线上允许损失的电功率为发电机输出功率的5%。若直接输电，则输电线的电阻阻值应为______；若采用高压输电，输电线总电阻为16Ω，用户处要求获得的电压为220V，则所用升压变压器原、副线圈匝数比是_______。参考答案：0.04

1:209.用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图所示，已知电源电动势为1.5V，那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是______Ω。参考答案：10.一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称重，发现电梯静止时，体重计读数为___________N；当电梯以a=g向下做匀加速运动时，体重计读数为____________N。参考答案：700，011.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，角速度为240πrad/min，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为2.0V。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，则该线圈电动势的瞬时表达式为__________________；电动势在s末的瞬时值为_________。参考答案：12.电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的，探究这个现象应选用如图中______（填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验，利用电磁感应现象可以制成______，实现机械能转化为电能参考答案：(1).甲

(2).发电机试题分析：甲图没有电源，则利用导体在磁场中运动产生电能，即甲图是研究电磁感应现象，图乙有电源，当闭合开关后，处于磁场中的导体会在安培力的作用下运动，图乙是研究通电导体在磁场中受到力的作用的现象的，故选甲图，利用电磁感应规律可制作发电机，考点：考查了电磁感应现象【名师点睛】英国物理学家法拉第经过10年的探索，在1830年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，根据这个现象发明了发电机，使人类大规模用电成为了可能，开辟了电气化的时代．13.如图所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。t时刻角架的瞬时感应电动势为

；t时间内角架的平均感应电动势为

。

参考答案：Bv2ttanθ；Bv2ttanθ(1)ab杆向右运动的过程中切割磁感线，构成回路的长度不断变大，感应电动势的大小不断变化。在t时间内设位移为x，则x＝vt ①切割长度L＝xtanθ ②E＝BLv ③联立①②③得E＝Bv2ttanθ ④(2)由法拉第电磁感应定律得＝ ⑤ΔΦ＝S·B＝x·L·B ⑥联立①②⑤⑥得＝Bv2ttanθ。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.⑴（4分）将红表笔插入多用电表的“＋”插孔，黑表笔插入多用电表的“－”插孔，用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时，下列说法正确的是

A．测电压时，电流从红表笔流出多用电表；测电阻时，电流从红表笔流入多用电表B．测电压时，电流从红表笔流入多用电表；测电阻时，电流从红表笔流出多用电表C．选择欧姆档“×10”档并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，则应换用“×1”档，调零后再测D．选择欧姆档的适当档位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的反向电阻⑵（8分）某同学用伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值（阻值约为6Ω），除被测电阻外，还有如下实验器材：A．学生电源（直流稳压3V）B．电流表A（量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω）C．电压表V（量程0～3V，内阻3kΩ）D．滑动变阻器（最大阻值20Ω）E．开关、导线等①请根据所提供的器材，在右图所示的方框中画出合理的实验电路图．②这种连接方法属于电流表

（选填“内接”或“外接”）；测得的电阻值比真实电阻值偏

（选填“大”或“小”）参考答案：15.当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准×10Ω挡，则被测电阻的阻值为

▲

Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率更

▲

（填“高”或“低”）的挡位，换挡后还要

▲

，用完电表后把选择开关拨到

▲

．参考答案：(1)2.8102（填280也对）

(2分)低

(2分)欧姆调零

(2分)off挡或者交流电压最高挡

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量。现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A，B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到。求（1）A开始运动时加速度a的大小；（2）A，B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（3）A的上表面长度l；参考答案：(1)

（2）1m/s

（3）0.45m(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F＝mAa①代入数据解得a＝2.5m/s2②(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6s的过程，由动量定理得Ft＝(mA＋mB)v－(mA＋mB)v1③代入数据解得v1＝1m/s④(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAvA＝(mA＋mB)v1⑤A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl＝mAv⑥由④⑤⑥式，代入数据解得l＝0.45m.点睛：本题考查了求加速度、速度、A的长度问题，分析清楚物体运动过程，应用牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理即可正确解题．17.如图，粗糙1/4圆弧AB的半径为80cm，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进了2m，到达C点停止，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求：（g取10m/s2）（1）物体在水平面上运动的加速度大小（2）物体到达B点时的速度；（2）物体沿圆弧运动的过程中摩擦力做的功。参考答案：(1)2m/s2(2分)（2）2m/s（2分）(3)－4J(2分)18.如图所示，真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m，间距d=/30m，两极板接在电压UAB=200sinl00πt（V）的交流电源上，与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=×l0-2T。一束带正电的粒子以Vo=×105m/s的速度沿着A,B两极板的中央飞入电场，粒子的比荷q/m=1×l08C/kg，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，不考虑相对论效应。问：（1）通过计算说明，带电粒子经过平行金属板期间，加在两板间的电压几乎不变；（2）在t=0时刻进入电场的粒子，飞离磁场时离O点的距离；

（3）何时进入电场的粒子,从进入电场到离开磁场所经历的时间最长?并计算最长时间。

参考答案：（1）粒子飞越电场的时间

（2分）

T=0.02s

（1分）

因t0≤T，所以每个粒子飞越金属板的过程中，可以认为两板问电压不变。

（2分）（2）当t=0时，uAB=0粒子傲匀速直线运动，从O点进入磁场

洛仑兹力提供向心力，有

（2分）

（2分）

飞离磁场时与0点的距离