2021-2022学年四川省绵阳市平武中学高二物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年四川省绵阳市平武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.（多选题）如图所示，直导线MN中通有M向N的电流，要使闭合导线圈a中产生如图方向的感应电流，应采取的办法是（）A．a不动，使MN中电流增大B．a不动，使MN中电流减小C．MN中电流不变，使a平行于MN向右运动D．MN中电流不变，使a向着远离MN方向运动参考答案：BD【考点】楞次定律．【分析】直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据楞次定律判断导线框中感应电流方向，由左手定则分析导线框所受的安培力情况．【解答】解：根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，A、a不动，直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向．故A错误；B、a不动，直导线中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为顺时针方向．故B正确．C、MN中电流保待恒定，使a平行于MN向右运动，线圈中的磁通量不变，没有感应电流．故C错误；D、使a远离MN运动，线圈磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为顺时针方向．故D正确．故选：BD2.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则A.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力小B.因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到静电力作用C.在仅受电场力时，同一点电荷放在B的加速度比放在A点时的加速度小D.正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹参考答案：C试题分析：解决本题需掌握：在电场中根据电场线的分布判断电场强度的大小和方向；物体运动轨迹由受力情况和速度情况决定，不一定沿电场线．解：A、从图中可以看出A点电场线比B点电场线密，因此A点电场强度比B点电场强度大，电场力也大，故A错误；B、电场线只是大体的描述电场的强弱和方向，无电场线通过的地方，电场强度并不表示为零，故B错误；C、B点电场强度比A点小，由于只受电场力作用，根据牛顿第二定律可知，同一点电荷在B的加速度比放在A点时的加速度小，故C正确；D、正电荷在A点静止释放时，下一时刻，速度方向和所受电场力方向不在一条线上，因此不可能沿电场线运动，故D错误．故选C．【点评】根据电场线的特点正确对电场中带电体进行速度、加速度、受力等分析是对学生的基本要求．3.如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，下图中能正确反映线框感应电动势e随时间f的变化规律的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据永久磁铁中磁感线的分布特点可知，线圈运动到任何位置切割情况都一样，产生的电动势大小不变，方向改变．【解答】解：由磁场分布特点知：线圈在每一位置的切割情况相同，故感应电动势大小是相同的，方向做周期性变化，故D选项正确．故选D4.2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是A．飞船变轨前后的机械能相等B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度参考答案：BC5.（多选）关于磁场和磁感线的描述,下列说法错误的是()A.根据公式B=F/IL可知,通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.磁铁外部的磁感线是从磁铁的N极出发到S极C.磁感应强度方向就是通电导线受力方向D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆．当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期

（选填“大于”、“等于”或“小于”）d摆的周期．图乙是a摆的振动图象，重力加速度为g，则a的摆长为

．参考答案：等于；．【考点】产生共振的条件及其应用．【分析】受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振；再利用单摆的周期公式求摆长．【解答】解：a摆摆动起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同．据乙图可知：T=2t0，再据T=可知，a的摆长L=故答案为：等于；．7.（填空）如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁感应强度B=___________.参考答案：8.质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，取10m/s2，则全带所受的平均冲力的大小为()A．500NB．1100NC．600ND．1000N参考答案：9.（4分）如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的平均感应电动势的大小关系是E1

E2；通过导线截面电量的大小关系是q1

q2(填“>”，“=”或“<”)。参考答案：>

=10.（4分）在一个负点电荷形成的电场中，将一个电子从静止开始释放，则这个电子的速度变化情况是__________，它的加速度变化的情况是__________。参考答案：越来越大；越来越小11.竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的正下方5m处有一观察点A.当杆自由下落时，杆全部通过A点需要______s.（g取10m/s2）参考答案：112.某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz．（1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为

m/s，加速度大小为

m/s2；（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．参考答案：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度．（2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力．【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为：v===0.6955m/s由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为：△x=0.51cm=0.0051m；根据△x=aT2得：a===0.51m/s2（3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m．故答案为：（1）0.696（或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）．13.（单选题）如图，用平行于斜面的推力使物体静止于倾角为θ的固定斜面上，下列表述正确的是A．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向下B．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向上C．斜面对物体的摩擦力可能为零

D．物体对斜面的压力可能为零参考答案：C三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组利用如图1所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。实验数据绘出如图2所示的R-图线，其中R为电阻箱的读数，I为电流表读数，由此可以得到E=______V，r=______Ω（结果保留两位有效数字）由于电流表内阻的影响，测得的内电阻r______电源的真实内电阻r0．（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

(1).3.0

(2).1.0

(3).大于【详解】电源电动势为：E=I（R+r），整理得：，由图示图线可知，图象的斜率等于E，纵轴截距的绝对值等于r，电源的电动势为：，电源内阻：r=|b|=1.0Ω；考虑电流表内阻：电源电动势：E=I（R+r+RA），整理得：R=E-r-RA，图线截距的绝对值|b|=r+RA，电源内阻测量值大于真实值；15.用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。某同学所用实验电路如图示。给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用直尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图实－8－7甲、乙所示。由图可知其长度为________cm，直径为________mm。(2)闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电压相同，则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。(3)对照电路的实物连接画出正确的电路图。(4)上图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。(5)求出的电阻值R＝____________Ω(保留3位有效数字)。(6)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ＝____________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图，EF与GH间为一无场区。无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板。无场区右侧为一点电荷形成的电场，点电荷的位置O也为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上。一个质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并作与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。（不计粒子的重力、管的粗细）求：（1）O处点电荷的带电量；（2）两金属板所加的电压。参考答案：解析：（1）由几何关系可知，粒子出匀强电场的偏转角为30°。设O处点电荷的带电量为Q，粒子进入细管的速度为v合，可得：

粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力作匀速圆周运动，有：

即：（2）设板间所加电压为U，出匀强电场时的竖直方向速度为vy，由偏转角为30°，可得：在匀强电场中粒子作类排平抛运动，得：17.如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板相距5mm，电容为