2021年安徽省亳州市穆楼中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年安徽省亳州市穆楼中学高二物理上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.（单选）如图所示，在U－I图象上，a、b、c各点均表示该电路中的一个确定的工作状态，α＝β＝45°，则下列说法正确的是()A．在b点时，电源有最小的输出功率B．在b点时，电源的总功率最大，β增大，电源的总功率和输出功率都增大C．从a→b，β增大，电源的总功率和输出功率都增大D．从b→c，β增大，电源的总功率和输出功率都减小参考答案：D2.（单选）如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流（

）A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动参考答案：A3.一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是（）A．141.4V B．100V C．70.7V D．50V参考答案：B【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】交流电产生的热量根据焦耳定律用有效值研究，采用比例法与恒定电流相比较求出交流电的有效值，再由最大值与有效的关系求解峰值．【解答】解：设正弦交流电电压有效值为U2．

对于恒定电流：Q=t1①

对于正弦交变电流：Q=t2②由①②联立得=得到U2=50V

交流电压的峰值是Um=U2=100V故选B4.关于单摆振动的回复力，正确的说法是（

）A、是重力和摆线对摆球拉力的合力

B、它是一种效果力C、是重力沿切线方向的分力；重力的另一分力小于或等于摆线拉力D、是重力沿切线方向的分力；重力的另一分力与摆线拉力平衡参考答案：BC5.如图为一列横波的波形图，波的传播方向为X轴正方向，由图可知（

）A、该时刻处于X=0.1m的质点，速度最大，加速度为零B、经过3/4周期后，处于X=0.4m质点的速度最大，方向为正C、经过3/4周期后，处于X=0.1m的质点将运动到X=0.4m处D、在相同的时间内，各质点运动的路程都相等参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大。现对电容器充电后断开开关。若按图下方的说明来做实验，则甲图中两板间电势差________；乙图中两板间电势差________；丙图中两板间电势差________。（“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：变大、变小、变小电容器充电后和电源断开其带电量不变，图甲中当极板B向上移动时，正对面积减小，根据电容决定式，可知电容减小，根据可知，电量不变，由于电容减小，电压则增大；同理图乙中，电容器板间距离减小，电容增大，根据可知电压减小；图丙中插入电解质，电容增大，电容增大，根据可知电压减小。7.两点电荷距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的

倍。参考答案：4

1/28..如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

。参考答案：9.将一个电荷量为的点电荷，从O到M点要克服电场力做功,则0M两点间电势差Uom

。参考答案：10.在匀强磁场中，有一段10㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是2A时，受到磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=

T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=

T，导线受到的安培力F=

N。参考答案：11.如图所示，把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出（线框原来全在磁场中）．第一次拉出的速率是V，第二次拉出速率是2V，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是1：2，拉力功率之比是1：4，拉力做功的绝对值之比1：2，是安培力做功的绝对值之比是1：2，线框产生的热量之比是1：2，通过导线某一横截面的电量之比是1：1．参考答案：解：由安培力公式FA=可知，FA∝v，则得安培力之比为1：2；由于线框匀速运动，拉力与安培力大小，则前后两次拉力大小之比为1：2；由W=Fs，s相等，则拉力做功之比和安培力做功均为1：2，所用时间之比为2：1，则由功率公式P=可得，拉力功率之比为1：4．线框匀速运动时，拉力做的功全部转化为焦耳热，焦耳热之比为1：2，由q=It==，因磁通量的变化量相等，所以通过导线某一横截面的电量相等，则电量之比是1：1．故答案为：1：2，1：4，1：2，1：2，1：2，1：1．12.如图丙所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q，质量为m的液滴从下板边缘射入电场，并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知，该液滴在电场中做______运动，两板之间的电压UAB为

，电场力做功为_______。参考答案：匀速直线;mgd/q;

mgd13.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知该金属的极限频率为

▲

Hz，该金属的逸出功为

▲

J（结果保留两位有效数字），斜率表示

▲

。参考答案：4.27×1014Hz

4.3×10-14．普朗克常量解析解：根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W，Ek-γ图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：γ0=4.27×1014Hz．根据光电效应方程得，Ekm=hγ-W0，当入射光的频率为γ=5.5×1014Hz时，最大初动能为Ekm=0.5eV．当入射光的频率为γ0=4.27×1014Hz时，光电子的最大初动能为0．由图像知与横轴焦点4.3，所以逸出功

4.3×10-14

J，Ek-γ图象的斜率表示普朗克常量三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.4715.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化．求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中交流电压表的示数．参考答案：17.半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：（1）小球的带电性质和带电量．（2）小球运动过程中对环的最大压力．参考答案：解：（1）小球在沿圆环运动的过程中，只有重力和电场力做功，在小球从P点到达A点的过程中，重力做负功，电场力必做正功，故小球带正电因小球恰好到达A点，故小球在A点的速度为零，有：qER﹣mgR=0

解得：q=．（2）小球到达等效最低点时的压力才最大，设此时速度为v，受到环的压力为N，则：qE（R+Rcos45°）+mgRcos45°=mv2

N﹣qvB﹣qEcos45°﹣mgcos45°=m

解得：N=（2+3）mg+mg

由牛顿第三定律得小球对环的压力为（2+3）mg+mg．答：（1）小球的带带正电和带电量．（2）小球运动过程中对环的最大压力为（2+3）mg+mg．【考点】带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）根据小球运动情况来确定重力与电场力的关系，从而结合电场强度的方向来确定小球带何种电荷，并由受力平衡条件来算出小球带电量；（2）由于小球始终受到重力与电场力，所以可以等效成一个力，从而与只受重力情况相类比，确定小球运动过程中