山西省忻州市原平新原乡中学高二物理下学期期末试题含解析

山西省忻州市原平新原乡中学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.（单选）一根粗细均匀的导线，其电阻为10Ω，现把它对折起来，其电阻变为（

）

A.5Ω

B.4Ω

C.2.5Ω

D.2Ω参考答案：C2.（单选）如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。ab、cd两棒的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd棒，经过足够长时间以后A.cd棒所受安培力的大小等于2F/3B.ab棒上的电流方向是由a向bC.两棒间距离保持不变

D.ab棒、cd棒都做匀速运动参考答案：AAB、由上分析得知，当两棒的运动稳定时，两棒速度之差一定，回路中产生的感应电流一定，两棒所受的安培力都保持不变，一起以相同的加速度做匀加速运动，由于两者距离不断增大，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律判断可知，金属棒ab上的电流方向是由b向a设cd棒的质量为m，则根据牛顿第二定律得：对整体：F=3ma、对cd棒：F-FA=ma解得，，故A正确B错误；C、若两金属棒间距离保持不变，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，两棒都不受安培力，则cd将做匀加速运动，两者距离将增大，故C错误；D、若金属棒ab做匀速运动，所受的安培力为零，ab中电流为零，则cd中电流也为零，cd不按安培力，而cd还受到F作用，cd将做匀加速运动，故D错误故选A。3.（单选）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（）A．改用红光照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间参考答案：解：根据光电效应的条件γ＞γ0，要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子．能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关．X射线的频率大于紫外线的频率．故A、C、D错误，B正确．故选：B．4.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，V表示声波的速度(u＜V)，f表示接收器接收到的频率．若u增大，则A．f增大，V增大B．f增大，V不变C．f不变，V增大D．f减少，V不变参考答案：B5.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图象如图甲所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的(

)参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把带电量为q＝10-6库的点电荷放入电场中某点，它所受的电场力为F＝2×10-6牛，则该点的场强大小是________牛／库；如果在该点放人一个电量为2q(2×10-6库)的点电荷，它所受的电场力大小是________牛，这时该点的场强大小是________牛／库。参考答案：2，4，27.如图所示，条形磁铁的轴线穿过a、b、c三个金属圆环的圆心，且与三个环平面垂直，其中b、c两环同平面放置在条形磁铁的中垂面上。三个圆环的面积为sa＝sb＜sc。则通过a、b两环的磁通量Φa_______Φb，通过b、c两环的磁通量Φb_______Φc。（均选填“＜”、“＞”或“＝”）参考答案：小于，大于8.在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则b点的场强大小为_____________,a，b两点_________点的电势高。参考答案：3E

a

9.一节干电池的外电压为1.42V，电动势为1.5V，则它的内电压为

V。此时电池中每通过1C电量，有

J的化学能转化成电能，如果通过电池的电流为0.2A，则电池中化学能转化成电能的功率为

W，输出功率为

W。参考答案：0.08；1.5；0.3；0.28410.使物体带电的方法有，____________、____________、____________三种，无论哪种方法，都是电荷在物体之间的转移或从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量是____________

。参考答案：摩擦起电、感应起电、接触起电，保持不变。11.两颗人造地球卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比rA∶rB=1∶3，则它们的线速度大小之比vA∶vB=

，向心加速度大小之比aA∶aB=

。

参考答案：：1，9：1

12.如果把q=1.0×10﹣8C的正电荷，从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，那么：q在A点的电势能1.2×10﹣4J和A点的电势1.2×104V；q未移入电场前A点的电势是1.2×104V．参考答案：考点：电势能；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电荷从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，其电势能增加．根据电场力做功求出无限远与A点间的电势差，无限远电势为零，再求出A点的电势．电势与试探电荷无关．解答：解：依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功W=1.2×10﹣4J，其电势能增加1.2×10﹣4J，而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能为：

Ep=W=1.2×10﹣4JA点的电势为：φA==V=1.2×104V电势与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104V．故答案为：1.2×10﹣4，1.2×104；1.2×104．点评：本题中对于电场力做功与电荷变化的关系要掌握．电势是描述电场本身性质的物理量，与试探电荷无关．13.一个质量为m的带负电量q的油滴从高h处自由落下，下落h后进入一个正交匀强电场和匀强磁场叠加区域，匀强电场方向竖直向下，磁场磁感应强度为B，进入场区后油滴恰好做圆周运动，其轨迹如图所示，由此可知匀强电场场强大小E=

，所加磁场方向是

，油滴作圆周运动的半径R=

。参考答案：，垂直纸面向外，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。(1)该同学还必须有的器材是________________________。(2)需要直接测量的数据是___________________________(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是______________。参考答案：15.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）；②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）；③定值电阻R1（300Ω）；④定值电阻R2（10Ω）；⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω）；⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）；⑦干电池（1.5V）；⑧电键S及导线若干。（2分）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号）（2分）用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）；（2分）②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。⑷根据I2?I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。参考答案：⑴（2分）③，⑥⑵（2分）见图⑶（2分）将滑动触头移至最左端⑷（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角（＝30（、宽为L＝1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应

强度B＝1T、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量为m＝0.2kg，电阻R＝1（的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动。（金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）问：（1）若牵引力是恒力，大小F=9N，则金属棒达到的稳定速度v1多大？（2）若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电量为q=0.48C，金属棒发热为Q=1.12J，则撤力时棒的速度v2多大？参考答案：（1）当金属棒达到的稳定速度v1时，感应电动势E=BLv1，回路中的电流I=，此时金属棒处于平衡状态，所以有F＝mgsin，得：v1＝8m/s，（2）由法拉第电磁感应定律：E=，q=IΔt=，解得s＝＝0.48m，由能量守恒定律：mv22＝mgssin（＋Q，

得：v2＝4m/s，17.（16分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xOy平面(纸面)向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y＝h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限，然后经过x轴上x＝－2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过y轴上y＝－2h处的P3点进入第四象限．已知重力加速度为g．试求：（1）粒子到达P2点时速度的大小和方向；（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向；（4）质点从P1到第四象限速度最小位置所需的时间．参考答案：(1)轨迹如右图所示，带电质点从P1到P2，由平抛运动规律得h＝gt2……（1分）v0＝＝vy＝gt＝求出v＝＝2①……（2分）方向与x轴负方向成45°角……（1分）(2)带电质点从P2到P3，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力Eq＝mg②……（1分）Bqv＝m③……（1分）(2R)2＝(2h)2＋(2h)2④……（1分）由②解得：E＝……（1分）联立①③④式得B＝.……（1分）(3)带电质点进入第四象限，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动．当竖直方向的速度减小到0，此时质点速度最小，即v在水平方向的分量vmin＝vcos45°＝……（2分），方向沿x轴正方向……（1分）．（4）在第二象限平抛，运动时间；……（1分）在第三象限匀速圆运动，运动时间；……（1分）在第四象限类斜抛，运动时间；……（1分）所以运动的总时间为……（1分）18.（14分）如图所示，两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨，处于恒定磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。一质量为m的均匀导体细杆，放在导轨上，并与导轨垂直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导轨的电阻均可忽略不计。导轨的左端与一根阻值为R0的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，电阻丝的热容量不计。容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一截面为S的小液柱（质量不计），液柱将1mol气体（可视为理想气体）封闭在容器中。已知温度升高1K时，该气体的内能的增加量为（R为普适气体常量），大气压强为p0，现令细杆沿导轨方向以初速v0向右运动，试求达到平衡时细管中液柱的位移。

参考答案：解析：导体细杆运动时，切割磁感应线，在回路中产生感应电动势与感应电流，细杆将受到安培力的作用，安培力的方向与细杆的运动方向相反，使细杆减速，随着速度的减小，感应电流和安培力也减小，最后杆将停止运动，感应电流消失．在运动过程中，电阻丝上产生的焦耳热，全部被容器中的气体吸收。根据能量守恒定律可知，杆从v0减速至停止运动的过程中，电阻丝上的焦耳热Q应等于杆的初动能，即

（1）容器中的气体吸