山西省长治市县王坊中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省长治市县王坊中学2021年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.如图（甲）中，A是一边长为l的正方形导线框，电阻为R。今维持以恒定的速度v沿x轴运动，穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿x轴的方向为力的正方向，框在图示位置的时刻作为计时起点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图（乙）中的（

）参考答案：B2.（多选题）如图所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在其上端与圆心等高处有一个质量为m，带电荷量为+q的小球由静止开始下滑，则（）A．小球运动过程中机械能守恒B．小球经过最低点时速度最大C．小球在最低点对环的压力大小为（mg+qE）D．小球在最低点对环的压力大小为3（mg+qE）参考答案：BD【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．根据动能定理知小球经过环的最低点时速度最大．根据动能定理求出小球经过在最低点时的速度，由牛顿第二定律求出环对球的支持力，得到球对环的压力．【解答】解：A、小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故A错误．B、小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功，则根据动能定理得知，动能增加，速率增大，所以小球经过环的最低点时速度最大．故B正确．C、D小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：（mg+qE）R=又由N﹣mg﹣qE=m，联立解得N=3（mg+qE）．故C错误，D正确．故选：BD．3.（多选）环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图所示正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是

()A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大C．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变D．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小参考答案：AD4.关于闭合电路的说法中，错误的是

A．电源短路时，电源内电压等于电动势B．电源短路时，路端电压为零C．电源断路时，路端电压等于电动势

D．外路电阻增大时，路端电压减小参考答案：D5.（单选）如图所示的磁场，下列说法中正确的是：(

)A、磁感线能相交B、磁场方向与小磁针静止时北极指向一致C、a、b两点在同一磁感线上位置不同，但它们的磁场强弱相同D、若知道磁感应强度B与线圈的面积S，则可求出穿过这个面积的磁通量参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针不动；开关闭合时，磁铁静止在线圈中，电流表表针也不动：开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针发生偏转。由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须

，穿过电路的磁通量发生

。参考答案：闭合，变化7.如图13是一种风速仪示意图，试回答下列问题：（1）有水平风吹来时磁体如何转动？(自上往下看)_______________________.（2）电流计示数变小，其风速就变_____________．ks5u参考答案：（1）逆时针转动(填“逆时针”也可以)（2分）

（2）

小

8.电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能__________（填“增加”或“减少”）了__________J；如果规定A点为零势点，则φB=__________V．参考答案：9.用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I－U关系图线，如右图所示。由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是。阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是（选填：甲、乙、丙）。参考答案：10.“闻其声而不见其人”是声波的

现象,频率低于

Hz的声波叫次声波，频率高于

Hz的声波叫超声波。参考答案：衍射，20，2000011.边长为L=0.2m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示．将边长为L/2，匝数n=100，线圈总电阻r=1Ω的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示．则在0～4s内通过线圈的电荷量q为_______C,

0～6s内整个闭合电路中产生的热量为_______J.参考答案：0.2C

，

0.09J

12.第11题图

如图所示，是匀强电场中的两点已知两点间的距离为，两点的连线与电场线成角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为

，把电子从点移到点电场力做功_____

参考答案：7.5×103

-3.84×10-1613.真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，

Q1=－2.0×10-2C，Q2=4.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是_

_______N/C，

方向是________；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是

N/C；

若改变A、B之间的距离为4m，则A、B中的场强大小是

N/C，

（）参考答案：500

N/C，

向左(从B指向A)；

250

N/C，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹15.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（

）A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：（1）匀速圆周运动的半径

（2）匀强磁场的磁感应强度B（3）射出点的坐标。参考答案：解：由射入、射出点的半径可找到圆心O/，由几何知识得，半径为……………4分…………6分有几何知识，y=r+rsin30=…射出点坐标为（0，）。……………….4分17.（10分）如图所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压u随时间t变化的规律如右图所示，电压的绝对值为U0．t=0时刻M板的电势比N板低．在t=0时刻有一个电子从M板处无初速释放，经过1.5个周期刚好到达N板．电子的电荷量为e，质量为m．求:（1）该电子到达N板时的速率v；（2）在1.25个周期末该电子和N板间的距离s．

参考答案：解析：⑴由题意知，电子在第一、三个内向右做初速为零的匀加速运动，第二个内向右做末速为零的匀减速运动。由知，这三段时间内电子的位移是相同的。在第三个内对电子用动能定理：，其中U=，得。⑵在第三个初，电子的位置离N板，在第三个内，电子做初速为零的匀加速运动，总位移是，前一半时间内的位移是该位移的，为s/=，因此这时离D板s=-s/=。18.质量为m＝2kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ＝0.5,现在对物体施加以如图6所示的拉力F＝10N，与水平方向夹角θ＝37°，经t＝10s后撤去力F，在经一段时间，物体又静止．(sin37°＝0.6)求：(1)10s前和10s后物体的加速度a1和a2的大小；（2）物体运动过程中最大速度是多少？(3)物体运动的总位移是多少？(g取10m/s2)参考答案：

(