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

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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