2021年河北省唐山市镇中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021年河北省唐山市镇中学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.（多选题）有一个交变电流U＝311sin314t(V)，则下列说法中正确的是()A．这个交变电流的频率是50HzB．它可以使“220V,100W”的灯泡正常发光C．用交流电压表测量时，读数为311VD．使用这个交变电流的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功220J参考答案：ABD考点：交流电的描述。【名师点睛】根据电压表达式中各物理量的含义去分析周期、有效值瞬时值，由功率公式计算消耗的电功率。2.(单选)一个做自由落体运动的物体，下落速度v随时间t变化的图象如图所示，其中正确（）。参考答案：D3.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（）A.0.01s时刻线圈处于中性面位置B.0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零C.该交流电流有效值为2AD.该交流电流频率为50Hz参考答案：B0.01s时刻感应电流最大，磁通量为零，位置与中性面垂直，A错；B对；峰值为6.28A，有效值为6.28A/1.414=4.45A，C错；周期为0.04s,频率为1/T=25Hz，D错；4.（单选题）一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，那么（

）A．这个空间可能有方向与电流方向平行的磁场

B．这个空间一定没有磁场

C．这个空间可能有方向与电流方向垂直的磁场

D．以上三种说法都不对参考答案：A5.（单选）如图所示，一个有界磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1匀速移动到位置2，则下列说法正确的是（

）A．导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向左参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动，则其角速度ω＝

；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I＝

。（已知电子的质量为m，电量为e，静电力恒量用k表示）

参考答案：，

。7.图示为奥斯特在1820年做过的一个实验，他将一根直导线平行地放在小磁针的上方，当给导线通以电流时，小磁针发生如图所示的偏移，则导线中的电流方向为沿导线向________________（填“左”或“右”）。参考答案：右8.矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5Ω．整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则：（1）穿过线圈的磁通量的变化率为

Wb/s；（2）线圈回路中产生的感应电流为

A；（3）当t=0.3s时，线圈的ab边所受的安培力为

N；（4）在1min内线圈回路产生的焦耳热为

J．参考答案：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）48【考点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）磁通量的变化率根据计算；（2）线圈在变化的磁场中，产生感应电动势，形成感应电流，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．借助于闭合电路的殴姆定律来算出感应电流大小．（3）通电导线处于磁场中受到安培力，则由公式F=BIL可求出安培力的大小．（4）由于磁通量的变化，导致线圈中产生感应电流，根据焦耳定律可得回路中的产生热量【解答】解：（1）磁通量的变化率（2）由法拉第电磁感应定律，则有：E==NS可知，则回路中感应电动势为E=回路中感应电流的大小为I==A=0.4A（3）当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为F=NBIL=200×0.2×0.4×0.2=3.2N；（4）1min内线圈回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=0.42×5×60J=48J．故答案为：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）489.将1的油酸溶于酒精，制成200的溶液，已知1溶液有50滴．将一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，测得薄层面积为0.2.由此可估算出油酸分子的直径为m.参考答案：10.阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，这表明电子在磁场中受到

（填“安培力”或“洛伦兹力”）的作用。参考答案：11.如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50，匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.01kg，则通过ab的电流方向为______，ab受的磁场力为_______N.(g取10m/s2）。参考答案：b→a；0.212.有一个电容器，带电荷量为1×10-5C.两极板间电压为200V，电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C，此时它的电容为______F，两极板间的电压为______V参考答案：5×10-8F.

5×10-8

F，

220

V13.如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____

W，转化为的机械功率是______W．参考答案：6.4

137.6三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学得用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点。（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。（3）将红、黑表笔___________，进行欧姆调零。（4）测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数。（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_________（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）（4）。（6）测量完成后，将选择开关拔向_______________位置。参考答案：（3）短接（4）红

黑（5）中央（6）OFF15.有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用：A．电压表V1（0-5V，内阻约10kΩ）

B．电压表V2（0-10V，内阻约20kΩ）C．电流表A1（0-0.3A，内阻约1Ω）

D．电流表A2（0-0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器R1（0-10Ω，2A）

F．滑动变阻器R2（0-100Ω，0.2A）G．学生电源（直流6V）、开关及导线（1）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电流表_________，滑动变阻器__________________。（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图。（3）某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如上图所示，若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是_________W。（保留二位有效数字）参考答案：（1）ＡＤＥ

（2）（3）0.42W（0.02W）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图是家用电饭煲的电路图．将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.40A，已知分压电阻的阻值是R=100Ω．求：（1）保温时，电阻R两端的电压；（2）稳压电源输出的电压．参考答案：（1）保温时，电阻R两端的电压为140V；（2）稳压电源输出的电压为210V；考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律解：（1）电阻R两端的电压为UR=IR=1.40×100=140（V）

（2）设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则（）2r=×解得：r=50Ω

所以电源电压为U=I（R+r）=1.40×（100+50）=210（V）

答：（1）保温时，电阻R两端的电压为140V；（2）稳压电源输出的电压为210V；17.一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为，方向沿x正方向．后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示．不计重力的影响．求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R．

参考答案：粒子在磁场中受各仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r，

①

据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。

由图中几何关系得L=3r

②由①、②求得

③图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得

④18.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置