河北省沧州市刘家庙乡中学2021-2022学年高二物理上学期期末试卷含解析

河北省沧州市刘家庙乡中学2021-2022学年高二物理上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1.两块水平放置的金属板问的距离为d，用导线与一个多匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向均匀变化的磁场，其磁通量的变化率为k，电阻R与金属板连接，如图11所示。两板问有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝数n分别为

A．磁感应强度B竖直向上且正在增强，

B．磁感应强度B竖直向下且正在增强，

C．磁感应强度B竖直向上且正在减弱，

D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，

参考答案：（D

）2.有、、、四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示。其中哪一个小磁针的指向是正确的A. B. C. D.参考答案：D【详解】由图知，电流从右侧流入螺线管，据安培定则可得，螺线管左侧为N极，右侧为S极；螺线管外部的磁感线由N极指向S极，螺线管内部的磁感线由S极指向N极．因此小磁针a、c、d处磁场水平向左，小磁针a、c指向不对，小磁针d指向正确；小磁针b处磁场水平向右，小磁针b指向不对．故D项正确，ABC三项错误．3.若静止在平直铁道上的列车以恒定的功率启动，在启动后的一小段时间内，关于列车的运动，下列说法正确的是A．做匀加速直线运动B．列车的速度和加速度均不断增加C．列车的速度增大，加速度减小D．列车做匀速运动参考答案：C4.下列关于电势的说法中，不正确的是A．电势差就是电场中两点电势的差值B．电场中各点的电势是相对零电势参考点而言的C．顺着电场线的方向，电势越来越低D．以上说法不对参考答案：D5.（单选）如图，为两根相互平行的通电直导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出（）A．导线a磁感线沿逆时针方向，导线a、b相互吸引B．导线a磁感线沿顺时针方向，导线a、b相互吸引C．导线a磁感线沿逆时针方向，导线a、b相互排斥D．导线a磁感线沿顺时针方向，导线a、b相互排斥参考答案：考点：平行通电直导线间的作用．版权所有分析：由安培定则判断磁场的方向．再用左手定则判断安培力的方向．解答：解：根据安培定则，伸开右手，大拇指与电流方向相同，四指弯曲方向为磁场的方向，知导线a中电流产生的磁场为顺时针方向．在导线b处，磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力方向水平向右．故D正确，ABC错误．故选：D．点评：解决本题的关键掌握安培定则和左手定则．会用安培定则判断电流和产生的磁场之间的关系，用左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为5m/s的车上，则此后车的速度是____________m/s，方向____________。参考答案：7.

参考答案：8.一微型吸尘器的直流电动机加0.3V电压时，通过电动机的电流为0.3A，电动机不转，加2V电压时，电动机正常运转，通过电动机的电流为0.8A，此时电动机消耗的电功率为

，电动机输出的机械功率为

（电动机机械损耗不计）参考答案：9.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，我们把这种这种电场叫做

。如果在此空间存在导体，导体中就会产生感应电动势，这种电动势的非静电力是

的作用力。参考答案：感生电场

，

感生电场对导体中自由电荷

10.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）参考答案：

hυ0

不变11.（4分）如右图所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会_________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）参考答案：变大；

不变12.天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线的贯穿本领各不相同，图1为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，则①为

射线，它的贯穿本领很弱；③为

射线，它的贯穿本领很强参考答案：13.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s．①图甲中电极A为光电管的

（填“阴极”或“阳极”）；②实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc=

Hz，逸出功W0=

J．参考答案：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣19【考点】光电效应．【分析】光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．根据逸出功W0=hv0，和光电效应方程：EK=hv﹣W0直接进行求解．【解答】解：（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A错误；由Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得：eUC=hv﹣W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率νC=5.15×1014Hz，（2）根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10﹣34×5.15×1014=3.41×10﹣19J．故答案为：（1）阳极；（2）5.15×1014；3.41×10﹣19三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）在用游标卡尺观察光的衍射现象的实验中，用日光灯作为被观察的对象，以下的做法和观察结果A．卡尺的两个测脚间距很小，大约是0.5mm或更小B．卡尺的两个测脚形成的狭缝要与灯管平行C．狭缝离日光灯近一些效果较好D．眼睛要紧靠狭缝，通过狭缝观察日光灯E．观察到的是在灯管上下边缘形成黑白相间的条纹F．观察到的是在灯管上下边缘形成的彩色条纹以上所述的内容中，正确的是

(用序号字母表示)．（2）该实验中游标卡尺的具体测量如图所示，则卡尺的两个测脚间距为

mm。参考答案：（1）ABDF；（2）0.315.有一个小灯泡上标有“3V0.2A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：

A．电压表（0—3V，内阻1kΩ）

B．电压表（0—15V，内阻5kΩ）C．电流表（0—0.3A，内阻2Ω）

D．电流表（0—0.6A，内阻0.5Ω）E．滑动变阻器（10Ω，1A）

F．滑动变阻器（1000Ω，0.5A）G．直流电源（6V，内阻不计）另有开关一个、导线若干．

(1)实验中电压表应选

，电流表应选

，滑动变阻器应选

．（只填器材的字母代号）．(2)在答卷的虚线框中画出实验电路图，要求电流、电压能从零开始变化．(3)下面是四位同学在实验操作前根据他们的猜想分别做出的小灯泡的伏安特性曲线草图，其中最接近事实的是———————（填选项字母）参考答案：（1）A、C、E

（2）滑动变阻器分压接法（2分）电流表外接法（2分），见右图。（3）C【解析】（1）描绘伏安特性曲线实验中滑动变阻器需要采用分压式连接，灯泡额定电压为3V，所以电压表选择A，额定电流为0.2A，电流表采用C，滑动变阻器选用电阻较小的E（2）本实验要求多组数据，滑动变阻器采用分压式连接（3）电压越大电阻越大，C对；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，abcd是质量为m的U形导轨，ab与cd平行，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒右边靠着绝缘竖直光滑且固定在绝缘水平面上的立柱e、f，U形导轨处于匀强磁场中，磁场以通过e、f的O1O2为界，右侧磁场方向竖直向上，左侧磁场方向水平向左，磁感应强度大小都为B，导轨的bc段长度为L，金属棒PQ接入电路的电阻为R，其余电阻均可不计，金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ，在导轨上作用一个方向向右、大小F＝mg的水平拉力，让U形导轨从静止开始运动．设导轨足够长．求：(1)导轨在运动过程中的最大速度vm；(2)若导轨从开始运动到达到最大速度vm的过程中，流过PQ棒的总电量为q，则系统增加的内能为多少？参考答案：(1)vm＝(2)Q＝－【详解】解：(1)当导轨的加速度为零时，导轨速度最大为，导轨在水平方向上受到外力、水平向左的安培力和滑动摩擦力，则：，其中以PQ棒为研究对象，PQ静止，在竖直方向上受重力、竖直向上的支持力和安培力，则有：，，得：解得：得：(2)设导轨从开始运动到达到最大速度的过程中，移动的距离为由可得：设系统增加的内能为，由功能关系得：则可得：17.滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一．如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的总质量是40kg，冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了40N的水平推力，使冰车从静止开始运动10s后，停止施加力的作用，使冰车自由滑行．（假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用）．求：（1）冰车的最大速率；（2）冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．参考答案：解：（1）以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得

F﹣μmg=ma1①

vm=a1t②由①②得vm=5m/s

（2）冰车匀加速运动过程中有

③冰车自由滑行时有

μmg=ma2④⑤又x=x1+x2⑥由③④⑤⑥得x=50m答：（1）冰车的最大速率是5m/s；（2）冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小是50m．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】（1）由题知，冰车先做匀加速运动后做匀减速运动，当小明妈妈停止施加力的作用时，速度最大．由牛顿第二定律求得加速度，由速度公式求解最大速率．（2）由位移公式求出匀加速运动通过的位移．撤去作用力冰车做匀减速运动过程，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学速度位移关系式求得滑行位移，即可求出总位移．18.（计算）（2014秋?海阳市校级期末）如图所示的电路中，电源电动势E=10V，电阻R1=2.5Ω，R2=3Ω，当电阻箱Rx调到3Ω时，电流表的示数为2A．（电表理想处理）求：（1）电源的内电阻；（2）调节电阻箱，使电流表的示数为1.6A时，电阻R2消耗的电功率．参考答案：（1）电源的内电阻r=1Ω

（2）调节电阻箱，使电流表的示数为1.