2021-2022学年辽宁省大连市尚立高级中学高二物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年辽宁省大连市尚立高级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.在半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图4所示．一束速度不同的质子从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后，经不同路径飞出磁场，其中有三个质子分别到达磁场边缘的a，b，c三点．若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情况，下面说法正确的是A．到达c点的质子，在磁场中运动的时间最长B．到达a点的质子，在磁场中运动的时间最长C．到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长D．这三个质子在磁场中运动的时间相同参考答案：B2.对欧姆定律公式I=U/R的理解，下面哪一句话是错误的：(

)

A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比；

B．在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比；

C．导体中的电流既与导体两端的电压有关也与导体电阻有关；

D．因为电阻是导体本身的属性，所以导体中的电流只与导体两端电压有关，与电阻无关。参考答案：D3.一个标有“220V60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是(

)

参考答案：ABD4.分子间同时存在着引力和斥力，若分子间引力和斥力随分子间距离r变化规律分别是，，当分子力表现为斥力时，r必须满足（

）A．

B．

C．

D．参考答案：A错解分析：当分子间表现为斥力时，应有，即∴—→，即，因此选B。这个答案是错的。上述解答错误非常隐蔽不易发现。根据分子间斥力比引力变化快，可知在和中，根据幂函数性质应有，所以。那么应是，，，即故正确答案是A。也可以用临界法分析：当分子间距离为平衡距离r0时,,即—→，所以，当分子力表现为斥力时，应有，故正确答案是A。5.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是()A.电路中交变电流的频率为0.25HzB.用交流电压表测得电阻两端电压为5VC.通过电阻的电流为D.电阻消耗的电功率为2.5W参考答案：D【详解】A、由图可知，交流电的频率为；故A错误.B、该电源的电动势的有效值为，电压表的示数为有效值且测的就是内阻不计的电源两端的电压；故B错误.C、根据交流电的有效值，利用欧姆定律可得，；故C错误.D、根据有效值计算功率有；故D正确.故选D.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）变压器铁芯不是采用一整块硅钢，而是用薄硅钢片叠压而成的。这样做的目的是为了

铁芯中的电阻，

铁芯中的涡流，提高变压器的效率。（选填“减小”、“增大”）参考答案：增大、减小7.放射性同位素钍（）经过

次和

次衰变后，生成了氡（），其衰变方程为：

。参考答案：3

2

8.我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1533秒后进入近地点，高度为200km的地月转移轨道．假设卫星中有一边长为50cm的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B=4×10﹣5T，方向如图所示．该过程中磁通量的改变量的大小是1.4×10﹣5Wb．参考答案：解：由图示可知，穿过回路的磁通量变化量为：△Φ=Φ′﹣Φ=Bcosβ?S﹣Bsinα?S=4×10﹣5×cos（180°﹣37°）×0.5×0.5﹣4×10﹣5×sin37°×0.5×0.5=﹣1.4×10﹣5Wb；因此过程中磁通量的改变量的大小是1.4×10﹣5Wb；故答案为：1.4×10﹣5．9.如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则（1）出射光线与入射光线

．（填仍平行或不再平行）．（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得Mn=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=

．参考答案：不平行，1.5【考点】光的折射定律．【分析】根据光的折射定律和几何关系判断出射光线和入射光线之间关系．根据折射定律求出玻璃砖的折射率．【解答】解：（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行．（2）根据折射定律得，n=．故答案为：不平行，1.510.将电量为6×10﹣6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10﹣5J的功，则该电荷在此过程中电势能

了

J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则A、C间的电势差UAC=

．参考答案：增加；3×10﹣5；3V【考点】电势能；电势差．【分析】电荷在电场力作用下做功，导致电势能变化．所以由做功与电量可求出两点的电势差，同时根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少．【解答】解：负电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做负功，则电荷的电势能增加．做多少功，电势能就增加多少．因此，电荷在此过程中电势能增加，且增加了3×10﹣5J．电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则由：W=qU

得UBC===﹣2v而负电荷从电场中A点移到B点，两点的电势差UAB===5V所以A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V故答案为：增加；3×10﹣5；3V11.如图所示，矩形线圈abcd的一半放在B＝0.1T的匀强磁场中，ab边长10cm，bc边长20cm，若线圈绕ab边以角速度?＝100???rad/s匀速旋转，由图示位置转过90°的时刻，线圈中瞬时感应电动势大小为

，线圈转过90°过程中平均感应电动势大小为

。参考答案：由图示位置转过90°的时刻，cd边线速度的大小v＝?lad，方向垂直于磁感线方向，产生的瞬时感应电动势大小e＝Blcdv＝0.1×0.1×100?×0.2＝0.628（V）；线圈转过90°过程中磁通量的变化量Δ?＝B，所用时间Δt＝，产生的平均感应电动势大小＝＝＝＝0.2V。12.一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为

V。参考答案：2.5【解析】由电流概念可知I=q/t=45C/90s=0.5A，所以U=IR=2.5V13.电荷量为+2×10－6C的点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10－4N，方向水平向右，则A点的场强大小为

，方向

。若把另一电荷放在该点受到的作用力为2×10－4N，方向水平向左，则这个电荷的电荷量为

。参考答案：

200

N/C

，

向右

，

-1×10－6C三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，光滑绝缘斜面AB，高h=0.1m，底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接，平板长为L＝1m，其距B端0.6m处C固定在高为R＝0.5m的竖直支架上，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转，在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E。在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5C的很小的物体，质量为m，使其由静止滑下，沿平板进入电场，能滑过D点，并从D点飞出到水平地面上，设物体从D点飞出的水平距离为x，如图乙是x2与E图像，重力加速度g取10m/s2。问：（1）图乙中物体的质量m为多大？物体与平板间的动摩擦因数m是多大？（2）为保证不同质量物体都能滑过D点，且平板不翻转，求物体的质量的取值范围？（3）为保证不同质量物体都能滑过D点，且平板不翻转，求水平匀强电场E的大小范围？（4）平板出现漏电是常有的事情（漏电不影响电场分布），假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比，即Δq=ks（k=5×10-6C/m），为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1m，求此时匀强电场E的大小；请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图像。参考答案：17.（7分）如图所示，一根长为不可伸长的细丝线一端固定于O点，另一端系住一个质量为m的带电小球。将此装置放在水平向右的匀强电场E中，待小球稳定后，细丝线跟竖直方向夹角为α，求：

(1)小球带什么电？电量是多少？

(2)保持小球带电量不变，用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点，外力对小球做多少功？参考答案：（1）由于小球所受电场力水平向右，E的方向水平向右，所以小球带正电。小球受力如图所示，即（2）将小球缓慢拉到竖直方向的最低点的过程中，小球动能变化量为零，设外力小球做功为W，由动能定理可知：

（2）由（1）、（2）式得：。18.如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着能放射电子的仪器P，放射源放出的电子速度大小均为，方向在各个方向均有。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小。已知电子电量，电子质量取。求:（1）电子到达荧光屏M上的动能；（2）荧光屏上的发光面积。参考答案：（1）由动能定理

eEd=EK－…………①EK＝＋＝1.2510-16J