山西省临汾市山锻中学高二物理下学期期末试卷含解析

山西省临汾市山锻中学高二物理下学期期末试卷含解析一、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.（多选题）实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈（电阻不计）在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V．已知R=10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt（V）C．流过电阻R的电流每秒方向改变50次D．电阻R上的热功率等于10W参考答案：CD【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率．【分析】图示位置是与中性面垂直的位置，电动势最大，电压表的示数为电动势的有效值，每个周期电流方向改变两次【解答】解：A、线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流不为零反而为最大，故A错误；B、电压表的示数为10V，电压最大值为Em=10，ω=2πn=50π，所以从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i=sin50πt（V），故B错误；C、一秒钟25个周期，每个周期电流方向改变两次，所以流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次，故C正确；D、电阻R上的热功率等于P==10W，故D正确；故选：CD2.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图，下列说法正确的是(

A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为

C．t=0.01s时穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W参考答案：D3.（多选）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则A.t=0.15s时，质点Q的加速度达到负向最大B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm参考答案：BC4.分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A. B.C.hcλ

D.参考答案：5.（多选）如图所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在下列时刻（

）A．t1时刻N＞G，P有收缩的趋势．B．t2时刻N=G，此时穿过P的磁通量最大．C．t3时刻N=G，此时P中无感应电流．D．t4时刻N＜G，此时穿过P的磁通量最小．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.直流电动机线圈的电阻为R，当电动机正常工作时，通过的电流强度为I，电动机两端的电压是U，对外输出功率是_______________。参考答案：7.电磁打点计时器是一种使用

（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，电源的频率是50Hz时，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图所示，A、B、C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带的运动是

（选填“匀速”或“变速”）运动，物体的加速度是______m/s2。参考答案：交流

变速

108.如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7VC.电动机产生的热功率为4WD.电源输出的电功率为24W参考答案：B试题分析：电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-2×1-2×1.5W=7V，电动机的总功率为：P总=UI=7×2W=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5W=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W-2W=12W，所以B正确；AC错误；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，所以D错误．故选B.考点：电功率【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.9.如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1m,已知重力加速度g取1Om/s2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝,水平速度v0至少为

m/s参考答案：10.如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd，以速度v向右匀速运动，从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为_____________W。

参考答案：11.如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为_________V，交流电的周期为_________s．

电器名称：电热水壶型

号：WK﹣9016B额定电压：220V工作频率：50Hz额定功率：2200W参考答案：220

0.02解：由图知电水壶的额定电压为220V，频率为50Hz，则所使用的交流电压的最大值，周期T===0.02s；故答案为：220，0.0212.（5分）如图所示，长为l的木板A的质量为M，板上右端有质量为m的物块B（不计大小），物块与木板间的滑动摩擦因数为μ，它们一起静止在光滑的水平面上。则质量为m的物块C至少以_____________的速率与木板左端发生完全非弹性碰撞时，方可使B脱离A板。参考答案：vc＝13.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝

V，线圈中的电流强度I＝

A。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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．15.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O。在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从O点沿x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经T0时间从P点射出。（1）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的2倍，求粒子在磁场中运动的时间。参考答案：

设电场强度为E，磁感强度为B；初速度为v．同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有：解得：撤去磁场，只存在电场时，粒子做类平抛运动，有：、由以上式子可知x=y=R，粒子从图中的M点离开电场；解得：又：、则粒子离开电场时的速度为：（2）同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有：只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，设半径为r，有求得r=R，可知粒子在磁场中运动圆周，所以，粒子在磁场中运动的时间为：或解得：。17.（12分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数ｎ＝40，电阻ｒ＝0.1，长＝0.05ｍ，宽＝0.04ｍ，转速3000r/min，磁场的磁感应强度Ｔ，线圈两端外接电阻Ｒ＝9.9的用电器和一个交流电流表。求：（结果保留2位有效数字）(1)线圈中产生的最大感应电动势；(2)从图示位置开始计时,t=1/600s时刻,电流表的读数；(3)从图示位置开始，线圈转过60°和120°，通过用电器的电荷量之比；(4)1min内外力需要提供的能量。参考答案：5.0V

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