河北省唐山市遵化汤泉满族乡满族中学高二物理上学期期末试题含解析

河北省唐山市遵化汤泉满族乡满族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.如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等），则A.O点的磁感应强度为零B.O点的磁场方向垂直Oc斜向下C.导线a受到的安培力方向垂直Oa连线方向水平向右D.导线b受到的安培力方向垂直Ob连线方向斜向上参考答案：D【详解】根据右手螺旋定则，电流a在O产生的磁场平行于bc向右，b电流在O产生的磁场平行ac指向左上方，电流c在O产生的磁场平行ab指向右方；由于三导线电流相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则O点合磁场方向不为零，方向垂直Oc指向右上方，故AB错误；根据“同向电流吸引，异向电流排斥”可知，b对a有沿ab方向的吸引力，c对a有沿ca方向的排斥力，两力大小相等，由力的合成可知，a受安培力方向水平向左，选项C错误；同理，b受到a沿ba方向的吸引力，受到c沿cb方向的排斥力，两力大小相等，由力的合成可知，导线b受到的安培力方向垂直Ob连线方向斜向上，故D正确。2.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为,则小石子出发点离A点距离约为

A．6．5cm

B．19cm

C．20cm

D．45cm参考答案：B3.（单选）真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于()A.F

B.2F

C.F/2

D.F/4参考答案：C4.（单选）若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态C．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少参考答案：CA、物体做简谐运动，过同一位置时速度大小相等，方向可能不同，故位移为负值，速度不一定为负值；加速度，故位移为负值，加速度为正值；故A错误；B、物体通过平衡位置时所受回复力为零，合外力不一定为零，如单摆做简谐运动经过平衡位置时，合外力不为零，故B错误；C、物体做简谐运动，过同一位置时位移一定，加速度也一定；但速度大小相等，方向可能不同，故速度不一定相同；故C正确；D、物体的位移增大时，位移增加，势能增加，动能减少，故D错误。故选C。5.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（

）A．铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能B．铅蓄电池将1C的正电荷从正极移至负极的过程中，2J的化学能转变为电能C．铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，2J的化学能转变为电能D．铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一面积为100cm2的金属环，其电阻，环处于一变化的磁场中，其变化规律按如图12所示规律进行，已知环面与磁场方向垂直，求当在时间内磁场发生变化时，环上产生感应电流的大小为__________，方向为________。参考答案：；逆时针方向7.（1）有一满偏电流Ig=4mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,

要把它改装成为量程为6V的电压表，应

联一个

Ω的分压电阻。

（2）有一满偏电流Ig=4mA，内阻Rg=120Ω的电流表G,

若把它改装成为量程为3A的电流表，应

联一个

Ω的分流电阻（保留两位有效数字）。参考答案：8.读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为

mm．；螺旋测微器的读数为

mm．参考答案：11.4

0.920；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为：1.1cm=11mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：11mm+0.4mm=11.4mm．2、螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为42.0×0.01mm=0.420mm，所以最终读数为0.5mm+0.420mm=0.920mm．故答案为：11.4

0.920；9.在做《用单摆测定重力加速度》的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=

。参考答案：10.通电螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场。设某个通电螺线管内部磁场的磁感应强度为5×10-3T，螺线管的截面积是5×10-4m2，那么通过螺线管截面的磁通量为

。参考答案：2.5×10-6Wb11.如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点，则小球带

电，所在处的电场强度大小为E=

参考答案：正；

12.一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内，环上套着一个质量为m的小球P，用细绳相连系于A点，处于平衡状态，如图所示．若细绳与水平面夹角为30°，则细绳对小球的拉力FT为

，环对小球的弹力FN为

参考答案：mg，对小球进行受力分析：重力mg、绳对小球的拉力FT和环对小球的弹力FN，作出力图，如图．

根据平衡条件得知：重力mg与绳对小球的拉力FT的合力与环对小球的弹力FN大小相等，方向相反，则由几何知识得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=13.（6分）下图是一列横波在某一时刻的波形图像．已知这列波的频率为5Hz，此时x=0.5m处的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s，该质点1s内通过的路程为

m．参考答案：正

10

2

解：x=0.5m的质点此刻振动的速度方向向上，据波形平移法说明波沿x轴正方向传播．从图中可得出波长λ=2m，A=0.1m．这列波的频率是f=5Hz，所以v=λf=10m/s．

1s=5T，所以该质点1s内通过的路程为20A=200cm=2m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.示波器工作时，其屏上显示出如图甲所示的波形，且亮度较弱.要将波形由甲图位置调节到乙图的位置和波形，示波器面板需要调节的旋钮是.A.辉度旋钮B.聚焦旋钮C.辅助聚焦旋钮

D.竖直位移旋钮E.Y增益旋钮F.X增益旋钮

G.水平位移旋钮

H.扫描微调旋钮I.衰减旋钮

J.扫描范围旋钮K.同步开关参考答案：15.某研究性学习小组的同学进行电学实验时，发现一个有趣的元件，它由A、B两导体并联组成，被封闭在一个透明的玻璃壳内，a、b是其两个外露的接线柱，如图1，A是一个阻值为20Ω的定值电阻，B是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是9V．为了进一步探究该元件的某些特性，同学们设计了适当的电路，使该元件上电压从零开始逐渐增加，测得相应的电流，并绘制出如图3的I﹣U曲线．（1）图2是该小组实验时连接的实物图，请将漏画的一根导线补上；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应靠近

（选填“左端”、“右端”），若用此实验电路去测量该元件电阻，仅从实验原理上看电阻的测量值

真实值．（选填“大于”、“小于”、“等于”）（3）由图3的I﹣U曲线可求得导体B的额定电流为

A；（4）若把该元件与一阻值为18Ω的定值电阻串联后接到电动势为9V，内阻不计的电源两端，则该元件的实际功率为

W，其中通过导体B中的电流为

A．参考答案：解：（1）由题意可知，电路应采用分压接法，故滑动变阻器应先全部接在电源两端，并且开关应控制整个电路；故将电键左端与滑动变阻器的左下接线柱相连即可；答案如图所示；（2）为使开始时测量电路部分的电压为零，应使测量电流并联在滑动变阻器的最小位移，故滑片应滑到最左端；因采用了电流表外接法，由于电压表的分流，使电流值偏大；则由R=可知，测量值偏小；（3）由图可知，当电压为9V时，电路中的电流为0.09A；（4）将18Ω作为电源的内阻，如图作出等效电源的伏安特性曲线；则交点为待测电阻的工作点；则由图象可知电路中总电流为0.33A；电压为3V；则功率P=UI=3×0.33=0.99W；此时定值电阻A中的电流IA==0.15A；则流过B的电流IB=0.33﹣0.15=0.18A；故答案为；（1）如上图；（2）左端；小于；（3）0.09；（0.08﹣0.10）（4）0.99（0.96﹣1.02）；0.18．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）本实验采用分压接法，根据分压接法中滑动变阻器的连接方法连图即可；（2）根据实验中的安全性原则，测量电路两端的电压应最小；根据实验中的连接方法，分析电压表及电流表的电阻影响可得出测量值的误差；（3）由图中伏安特性曲线，根据额定电压值可得出对应的电流值；（4）在图3中做出电阻的伏安特性曲线，两图的交点为电阻的工作状态点，由图可求出元件的实际功率及电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=0.5m，上端连接R=0.5Ω的电阻，下端连着电阻不计的金属卡环，导轨与水平面的夹角θ=300，导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场，其上、下边界之间的距离s=1Om，磁感应强度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m=0.5kg的金属棒ab的电阻不计，垂直导轨放置于距离磁场上边界d=2.5m处，在t=O时刻由静止释放，棒与导轨始终接触良好，滑至导轨底端被环卡住不动.g取10m/s2，求：ks5u(1)棒运动到磁场上边界的时间；(2)棒进人磁场时受到的安培力；(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.参考答案：.解：（1）由牛顿第二定律：

得：由运动学公式：

得：

……2分（2）由法拉第电磁感应定律：

且

……2分而

得： ……2分（3）因为，所以金属棒进入磁场后做匀速直线运动，运动至导轨底端的时间为：。由图可知，棒被卡住1s后磁场才开始均匀变化。

……1分由法拉第电磁感应定律：

……1分所以在0--5s时间内电路中产生的焦耳热为：

所以

17.如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能；(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．参考答案：解析：(1)根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，光子的频率为ν＝.所以，光电子的最大初动能为Ek＝－W.能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板的动能为Ek1，由动能定理，得eU＝Ek1－Ek，18.如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x＜0的空间中，存在垂直xy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，一带负电的粒子（比荷=160C/kg），在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力．求：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向；（2）带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场；（3）带电粒子运动的周期．参考答案：解：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，加速度a==160×10=1600m/s2，由匀变速直线运动的位移公式得：x=at12，代入数据解得：t1=s，沿y轴方向的位移：y=v0t1=8×=m，粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度：vx=at1=1600×=8m/s，速度：v=，代入数据解得：v=16m/s，因此tanθ==，则：θ=60°；（2）粒子在第二象限以O′为圆心做匀速圆周运动，圆弧所对的圆心角为2θ=120°，运动时间t2=T=×==s；（3）粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动，经时间t3=t1，粒子的速度变为v0，此后得得前面的运动，可见，粒子在电、磁场中的运动具有周期性，