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文档简介
广东省惠州市惠城区潼侨中学2021-2022学年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.如图甲所示,水平放置的U形金属导轨宽度为25cm,其电阻不计。阻值为2?的金属棒与导轨垂直放置。金属棒与导轨左端相距40cm。匀强磁场与水平面的夹角为30°斜向下,从t=0时刻起磁感应强度随时间的变化如图乙所示。已知在0~2s内金属棒始终处于静止状态。则下列说法中正确的是(
)A.在t=0时,金属棒所受安培力为零B.在t=1s时,金属棒所受安培力为零C.在t=0与t=2s时,金属棒所受安培力大小相等D.在t=0到t=2s时间内流过金属棒横截面积的电荷量为0.05C参考答案:BCD2.如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场中,CO间距离10cm.当磁场力为0.2N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为(
)
A.电流方向C→O
B.电流方向O→C
C.电流大小为1A
D.电流大小为0.5A参考答案:B3.(单选)在下列情况中,汽车对凹形路面的压力最大的是(
)A.以较小的速度驶过半径较大的凹形路;B.以较小的速度驶过半径较小的凹形路;C.以较大的速度驶过半径较大的凹形路:D.以较大的速度驶过半径较小的凹形路.参考答案:D4.(单选)如图1所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向;线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为
参考答案:B本题主要考查楞次定律;
第一阶段产生了顺时针方向电流,由楞次定律知可能是磁场向里减弱,或者向外增强,因此只能在选项B、C里面选择,第二阶段产生了逆时针电流,可能是磁场向外减弱,或者向里增强,故选项B正确。5.如图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a-b-c-d-a的感应电流为正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的(
)参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中,活塞与容器壁间无摩擦,外界大气压强保持不变。当气体的温度升高时,气体体积
▲
(选填“增大”、“减小”或“不变”),从微观角度看,产生这种现象的原因是
▲
。参考答案:增大
温度升高时,分子平均动能增大,只有气体的体积同增大使分子的密集程度减小,才能保持压强不变7.(6分)将重的物体,置于倾角为的斜面上静止,则物体除受重力外,还受到
作用,这些力(除重力)的合力大小等于
,方向是
。参考答案:支持力、摩擦力;40N(重力);竖直向上8.(4分)在修筑铁路时;要根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,使转弯时所需的向心力完全由重力和支持力的合力来提供,这样铁轨就不受火车轮缘的挤压了。若实际行驶的速度超过规定速度,则________产生相互挤压;若实际行驶的速度低于规定速度,则________产生相互挤压。(填“内侧车轮的轮缘与内轨”或“外侧车轮的轮缘与外轨”)参考答案:外侧车轮的轮缘与外轨;内侧车轮的轮缘与内轨9.电场线不是闭合线,从__________或无限远出发,终止于无限远或__________。参考答案:10.图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右方向运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图象.根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是
(2)开始时刻摆球的位置是
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,摆长是
参考答案:11.如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图。生产线压制的是2mm厚的铝板,放射源能放射出α、β、γ三种射线,铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号,通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度。根据α、β、γ三种射线贯穿性能的不同,可以判定三种射线中_______射线一定能穿过这样的铝板,____射线对控制铝板厚度起着主要作用。参考答案:γ;β12.在张紧的两端固定的弦上,满足弦长等于______,就能形成驻波.弦上的波被分成几段,每段两端的点始终是静止不动的,称为____,每段中各质点以相同的步调上、下振动,中间点振幅最大,称为波腹.参考答案:半波长的整数倍,波节、波腹13.14.氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为
eV。现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有
种。参考答案:2.55
4三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.在研究“用单摆测定重力加速度”的实验中,则(1)下列措施中必要的或做法正确的是___________。(选填下列措施前的序号)A.为了便于计时观察,单摆的摆角应尽量大些B.摆线长应远远大于摆球直径C.摆球应选择密度较大的实心金属小球D.将摆球和摆线平放在桌面上,拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长,然后将O点作为悬点(2)两个同学分别在北大和浙大探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律。多次改变摆长,记录多组摆长和周期数据,并绘制了T2—L图像,如图所示,从中可以判断,浙大的实验结果对应图线是_____(填“A”或“B”)。北大的同学求出图线的斜率k,则用斜率k求重力加速度的表达式为g=___________。ks5u参考答案:BC
A
15.小张和小明测绘标有“3.8V
0.4A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有:A.电源E(4V,内阻约0.4Ω)
B.电压表V(2V,内阻为2kΩ)C.电流表A(0.6A,内阻约0.3Ω)
D.滑动变阻器R(0~10Ω)E.三个定值电阻(R1=1kΩ,R2=2kΩ,R3=5kΩ)
F.开关及导线若干(1)小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用
(选填“R1”、“R2”或“R3”)与电压表
(选填“串联”或“并联”),完成改装.(2)小张选好器材后,按照该实验要求连接电路,如图所示(图中电压表已经过改装).闭合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,分别是:①
;②
.(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数改变,但均不能变为零.由此可以推断电路中发生的故障可能是导线(选填图中表示导线的序号)出现了
(选填“短路”或“断路”).参考答案:(1)R2;串联;(2)电流表内接;滑片P置于b处;(3)8;断路.【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线.【分析】(1)根据所给器材与电压表改装原理分析答题.(2)根据实验注意事项,分析图示电路图答题.(3)滑动变阻器采用限流接法时,电压与电流不能从零开始变化,分析图示电路图答题.【解答】解:(1)灯泡额定电压为3.8V,可以把电压表改装为4V量程,电压表量程为2V,内阻为2kΩ,要把电压表改装成4V的电压表,可以串联2kΩ的电阻,应选电阻R2.(2)灯泡正常发光时的电阻为:R==9.5Ω,电压表内阻为4kΩ,电流表内阻约为0.3Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,由图示电路图可知,电流表采用内接法,这错误的;由图示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑片应置于左端,由电路图可知,滑片P置于b处,这是错误的.(3)移动滑片,电压表与电流表示数不能为零,说明滑动变阻器是限流接法,由图示电路图可知,可能是导线8发生断路造成的.故答案为:(1)R2;串联;(2)电流表内接;滑片P置于b处;(3)8;断路.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.2如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求:(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x;(2)线圈ab边的长度L2;(3)ad边刚要进入磁场时,拉力的功率。参考答案:(1)0.5m/s
0.25m(2)1m(3)0.33W17.如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L=0.5m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属棒ab处于静止状态,它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2=2Ω,电源电动势E=2V,电源内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:(1)所加磁场磁感应强度方向;
(2)磁感应强度B的大小。参考答案:(1)垂直斜面向下…………(2分)(2)R1和R2并联的总电阻R==1Ω…………(1分)电路中的总电流I=…………(1分)通过导体棒的电流I′=…………(1分)导体棒受到安培力为F=BI′L…………(1分)受力平衡F=mgsinθ…………(1分)磁感应强度为B=0.6T…………(1分)18.如图所示,AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑。(导轨和金属棒的电阻不计)(1)求导体下滑过程中速度为v时加速度是多少?(2)求导体ab下滑的最大速度;(3)若金属棒到达最大速度时沿斜面下滑的距离是S,求该过程中R上产生的热量。参考答案:解:经分析知,金属棒沿斜面向下做加速度逐渐减小的加速运动,mgsinθ-BIL=ma
…(2分)
……
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