河北省唐山市第五十四中学高二物理期末试题含解析

河北省唐山市第五十四中学高二物理期末试题含解析一、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1.1如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，t＝0时，将开关S由1掷到2，q、、和分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图像正确的是（

）参考答案：2.（单选）如图所示，水平放置的直导线正下方有一只可以自由转动的小磁针，当导线中通过自左向右的电流时，小磁针N极的转动情况是A．垂直于纸面向里转

B．垂直于纸面向外转C．在纸面内顺时针转

D．在纸面内逆时针转参考答案：A3.如图所示，放在书桌上的物理课本。下列表述正确的是（

）A．书本受到重力、支持力和压力

B．书本受到的压力就是书本的重力C．书本受到的重力和支持力是一对平衡力

D．书本受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力参考答案：C4.海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的玻浪可以发电。在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω。取重力加速度g=10m/s2，π2≈10。若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s。则下列说法正确的是A.波浪发电产生电动势e的瞬时值表达式为e=16sin(πt)VB.灯泡中电流i的瞬时值表达式为i=4sin(πt)AC.灯泡的电功率为120WD.灯泡两端电压的有效值为V参考答案：ABC【详解】线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势为：Emax=NBlvmax

，其中l=πD；联立得：Emax=πNBDvmax

=π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V；则波浪发电产生电动势e的瞬时表达式：e=Emaxsinπt=64sin（πt）V；根据闭合电路欧姆定律有：；得：，故AB正确；灯泡电流的有效值为：，则灯泡的功率为：P=I2R=(2)2×15=120W，故C正确。灯泡两端电压的有效值为：U=IR=2×15V=30V，故D错误.5.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交流的图象；当调整线圈转速后，产生正弦交流的图象如图线b所示。以下关于这两个交变电流的说法正确的是

A．图象中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为2：3

C．交流a的瞬时值表达式为V

D．交流b的峰值为V参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）下图是核电站发电流程示意图，请填写相应装置的名称。参考答案：7.从地面竖直上抛一小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1，从最高点下落到地面所用的时间为t2，若考虑到空气阻力的作用，则t1

t2(填“＞”“=”“＜”)参考答案：＜

8.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器(不计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为____；输电电流为______A。参考答案：9.一物体沿x轴做直线运动，其位移随时间的变化规律为，（式中各量均采用国际单位制），则该物体在0～2秒内的平均速度为

m/s，第3秒末的速度为

m/s。参考答案：4

1210.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针

（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无11.以10m/s的速度行驶的列车，在坡路上的加速度等于0.2m/s，经过30s到达坡底，则列车在这段时间的位移为

m，列车到达坡底的速度为

m/s。参考答案：390，1612.（4分）某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10mF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V。参考答案：50；20013.如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为▲，为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是▲（只填一种方法）。参考答案：

ILB

、

增大B或I或L

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J，求：（1）匀强电场的场强E（2）电荷从b移到c，电场力做功W2（3）a、c两点间的电势差Uac参考答案：17.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图18所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内的电流强度变为I2时，两细线的张力均大于T0。(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向(2)MN分别通以强度为I1和I2电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；(3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3。参考答案：(1)I1方向向左，I2方向向右。Ks5u(2)当MN中通以强度为I1的电流时，线框受到的安培力大小为F1＝kI1IL，当MN中通以强度为I2的电流时，线框受到的安培力大小为F2＝kI2IL。式中r1、r2分别为ab、cd与MN的间距，I为线圈中的电流，L为ab、cd的长度。F1∶F2＝I1∶I2。Ks5u(3)设MN中电流强度为I3时，线框受到的安培力大小为F3。由题设条件有2T0＝G,2T1＋F1＝G，F3＋G＝ma＝a。＝＝，I3＝I1。18.(8分)下列是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格．车速v(km/h)反应距离s(m)刹车距离x(m)停车距离L(m)40101020601522.537.580A＝()B＝()C＝()请根据该图表计算：(1)如果驾驶员的反应时间一定，请在表格中填上A的数据；(2)如果路面情况相同，请在表格中填上B、C的数据；(3)如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横过马路，此时他的车速为72km/h，而他的反应时间比正常时慢了0.1s，请问他能在50m内停下来吗？参考答案：