吉林省长春市五棵树中学高二物理上学期期末试卷含解析

吉林省长春市五棵树中学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.边长为a的矩形闭合金属线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中

A．穿过线圈的磁通量只与线圈面积和磁感应强度大小有关

B．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就有感应电流C．只要线圈在磁场中运动，线圈中就有感应电流D．只要线圈做切割磁感线运动，线圈中就有感应电流参考答案：B2.在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中正确的是（

）参考答案：CD3.真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下面哪个做法可以使它们之间的静电力变为1.5FA．使Q1的电量变为原来的2倍，Q2的电量变为原来的3倍，同时使它们的距离变为原来的2倍B．使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍C．使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍D．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的2/3倍参考答案：A4.（单选）长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面说法正确的是(

)A．金属块上表面电势高于下表面电势

B．金属块上表面电势低于下表面电势C．金属块上下表面电势相等

D．磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用参考答案：A5.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（

）参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图1所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。则当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向_____偏转；当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向_____偏转参考答案：7.一个质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s的时间内转过了30°，则质点的角速度为

____

rad/s，线速度为

______m/s．参考答案：．8.一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r，(r≤R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为___

_____(已知静电力恒量为k)参考答案：Qqr2/4R29.在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=

T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=

T。

参考答案：10.如右图所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5V，经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标________Ω，1mA处应标________Ω.参考答案：11.如图，真空中有两个点电荷Q1=+1×10﹣6C和Q2=﹣4×10﹣6C，分别固定在x=0和x=6cm的位置上．（1）x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是x=﹣6cm；（2）x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．参考答案：解：（1）电场强度为0的位置只能在Q1左侧，两个电荷产生的场强大小关系为：E1=E2设此位置到O点的距离为rm，即有k=k代入数据得：r=0.06m=6cm则x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是：x=﹣6cm

（2）某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强．x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是：x=﹣6cm，则x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．

故答案为：（1）x=﹣6cm；（2）﹣6cm＜x＜0和x＞6cm．12.在相距为d的A、B两板之间有a、b、c三点，a点距A板d，b、c两点距B板也是d，A板接地，A、B间电压为U，如图所示，则b点的电势为，+q从a点运动到c点的过程中，电场力做功为，﹣q在a点具有的电势能为．参考答案：考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：根据电势差和两极板间的距离求出匀强电场的电场强度大小；根据电势差等于电势之差求出各点的电势．并根据W=qU，及EP=qφ，即可求解．解答：解：两板间的场强E=A板接地，即φA=0V，那么φb﹣φA=，解得：φb=．同理，c点的电势为φc=U，a点的电势为φa=U；由题意可知，Uac=φa﹣φc=U﹣U=﹣U；+q从a点运动到c点的过程中，电场力做功为W=qUac=，根据EPa=﹣qφa=．故答案为：，，．点评：解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式E=，知道d是沿电场线方向上的距离，并掌握公式W=qU，及EP=q?的应用．13.如图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量

；当S旋到位置

时，可用来测量电流，其中S旋到位置

时量程较大。参考答案：电阻；1或2；1。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写cabe．a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为28kΩ．（2）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是AC．A．测量电阻时如果指针向右偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零．参考答案：考点：用多用电表测电阻．专题：实验题．分析：（1）使用多用电表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针表盘中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．（2）用欧姆表测电阻，要选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近；欧姆表换挡后要进行欧姆调零．用欧姆表测电阻时，应把待测电阻与其它电路断开；欧姆表使用完毕，应把选择开关置于交流电压最高挡或OFF挡上．解答：解：（1）用欧姆表测阻值约为几十千欧的电阻，应旋转选择开关S使其尖端对准欧姆挡×1k，然后进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻阻值，具体做法是：将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔；欧姆表使用完毕，应旋转选择开关S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔，故合理的实验步骤是：cabe．由图示表盘可知，电阻测量值为：30×1k=30kΩ．（2）A、测量电阻时如果指针偏转过大，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，故A正确；B、测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故B错误；C、为保证安全，测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，故C正确；D、测量二极管正向导通电阻时，应把红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极，故D错误；故选AC．故答案为：（1）cabe；30k；（2）AC．点评：本题考查了使用多用电表测电阻的实验步骤，要掌握欧姆表的使用方法；使用多用电表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针表盘中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．15.（6分）从高几十米的实验楼的顶棚上，下垂一个单摆，实验者仅有一个满刻度为1米的刻度尺，无法测出摆长，但要求用此单摆测定重力加速度。如果你是实验者，在给一只秒表，你如何设计一种方法，测出当地的重力加速度的值？简明写出实验的主要步骤：

，并写出重力加速度的最后计算式：

。参考答案：]四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1=0.40m、L2=0.25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1.0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R=3.0Ω的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω=2.0rad/s．求：（1）电阻R两端电压的最大值（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量．（3）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．参考答案：解：（1）线圈中感应电动势的最大值Em=nBSω，其中S=L1L2Em=nBSω=nBL1L2ω=20V线圈中感应电流的最大值Im==5.0A电阻R两端电压的最大值Um=ImR=15V（2）设从线圈平面通过中性面时开始，经过周期的时间△t==此过程中线圈中的平均感应电动势′：E=n=n通过电阻R的平均电流：==，通过电阻R的电荷量：q==；代入数据，解得：q=2.5C（3）线圈中感应电流的有效值I==A线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热：Q热=I2（R+r）T=50πJ≈157J答：（1）电阻R两端电压的最大值15V；（2）经过周期通过电阻R的电荷量2.5C；（3）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热157J．【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】（1）根据E=nBSω求出感应电动势的最大值，结合内外电阻，即可求解R两端的最大电压值．（2）根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律求出平均感应电流，根据q=△t求出通过电阻R的电荷量．（3）根据E=nBSω求出感应电动势的最大值，从而求出感应电动势的有效值，根据欧姆定律求出感应电流的有效值，根据焦耳定律可求得转动一周过程中电阻R上产生的热量；17.如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l.从静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小a＝gsinθ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动．(1)求甲、乙的电阻R为多少？(2)以释放金属杆时开始计时，写出甲在磁场运动过程中外力F随时间t的变化关系式，并说明F的方向．参考答案：18.（10分）甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6m/s.甲车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg，乙和他的车总质量为M2=30kg。现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面V’=16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞，试求此时：（1）两车的速度各为多少？（2）甲总共抛出了多少个小球？参考答案：解析：（1）甲、乙两小孩及两车组成的系统