山西省晋中市下庄中学高二物理期末试题含解析

山西省晋中市下庄中学高二物理期末试题含解析一、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1.一弹簧振子做简谐运动，周期为T（）A．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等、方向相同，则△t一定等于T的整数倍B．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则△t一定等于的整数倍C．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等D．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧的长度一定相等参考答案：C【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】弹簧振子做简谐运动，两个时刻位移相同，△t不一定等于T的整数倍．只有当位移、速度都相同时，△t才等于T的整数倍．振子运动速度的大小相等、方向相反，△t一定等于的整数倍．经过整数倍周期，加速度一定相同．经过△t=，弹簧的长度不一定相等．【解答】解：A、若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等、方向相同，△t不一定等于T的整数倍．只有当位移、速度都相同时，△t才等于T的整数倍．故A错误．

B、若t时刻和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，可能振子经过同一点，也可能经过关于平衡位置对称的两位置，△t不一定等于的整数倍．故B错误．

C、经过整数倍周期，加速度一定相同．故C正确．

D、△t=，在t时刻和（t+△t）时刻振子的速度相反，但弹簧的长度不一定相等．故D错误．故选C2.（多选）如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动。t=0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（

）A.1s内电路中的电流方向改变了次B.滑片P向下滑动时，电压表的读数不变C.线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数也变大D.t=0时，线圈中的感应电动势最大参考答案：AC3.如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是

A．1B

B．1.414BC．2B

D．0参考答案：C4.如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等），则A.O点的磁感应强度为零B.O点的磁场方向垂直Oc斜向下C.导线a受到的安培力方向垂直Oa连线方向水平向右D.导线b受到的安培力方向垂直Ob连线方向斜向上参考答案：D【详解】根据右手螺旋定则，电流a在O产生的磁场平行于bc向右，b电流在O产生的磁场平行ac指向左上方，电流c在O产生的磁场平行ab指向右方；由于三导线电流相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则O点合磁场方向不为零，方向垂直Oc指向右上方，故AB错误；根据“同向电流吸引，异向电流排斥”可知，b对a有沿ab方向的吸引力，c对a有沿ca方向的排斥力，两力大小相等，由力的合成可知，a受安培力方向水平向左，选项C错误；同理，b受到a沿ba方向的吸引力，受到c沿cb方向的排斥力，两力大小相等，由力的合成可知，导线b受到的安培力方向垂直Ob连线方向斜向上，故D正确。5.（单选）如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一个负电荷由c经a移到d电场力做正功；若由c经b移到d，电场力做正功，则（

）A、，

B、，C、，

D、，参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在同一直线上依次有a、b、c三点，且bc=3ab，在a点固定一个带正电的小球，在b点引入电量为2.0×10－8C的检验电荷，其所受电场力为2.0×10－6N。将该检验电荷移去后，b点的场强为____，c点场强为____。如果要使b点的场强为零，可在c点放一个电量是a点处带电小球的电量的____倍的____电荷。参考答案：7.通过一阻值为R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为

V。

参考答案：48.甲物体完成30次全振动的时间，乙物体恰好完成5次全振动，那么甲乙两物体的振动周期之比为

，它们的振动频率之比为

。参考答案：9.如图所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线OO′射入，已知极板长l＝4cm，板间距离d＝1cm，板右端距离荧光屏PQ为L＝18cm.电子电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg.若在电极ab上加u＝220sin100πtV的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到

cm线段？(设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大)参考答案：10cm10.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。参考答案：80

2

11.如图11所示装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图所示；即使R1断了，R2仍能导电。根据工作特性，R1应该________R2（填“大于”、“等于”或“小于”），当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将__________（填“变亮”、“变暗”或“完全熄灭[U1]

”）。参考答案：小于

变暗12.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：

(1)粒子带________电；(2)粒子在________点加速度大；(3)粒子在________点动能大；(4)A、B两点相比，________点电势高．参考答案：负，B,A,A13.如图10所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为?A＝15V，?B＝3V，?C＝－3V，由此可知D点电势??D＝

V。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）在测定电源的电动势和内阻的实验中某同学所用的电路图和测得的数据如下：

123456U/V1.421.361.081.211.141.07I/A0.040.080.120.160.200.24⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由___________________引起的。用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。⑵在下面给出的U-I坐标系中用给出的数据画出U-I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。⑶求得电动势E=____V，内阻r=___Ω。（均保留2位有效数字）。

参考答案：（1）电压表有分流、偶然

(2)

3

（3）1.5、1.815.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器（频率为50Hz，即每0.02s打一个点）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间还有4个点未画出。其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm，（1）关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以（2）各相邻计数点间的时间间隔T=

s（3）小车运动的加速度为

_______

m/s2，在F时刻的瞬时速度为

m/s．(保留2位有效数字)

参考答案：0.1

0.62

0.98四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取）。（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热。参考答案：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有

代入数据解得：，，导体棒没有进入磁场区域。导体棒在末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为（2）前磁通量不变，回路电动势和电流分别为，后回路产生的电动势为回路的总长度为，因此回路的总电阻为电流为根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向（3）前电流为零，后有恒定电流，焦耳热为17.如图所示，在水平面内有一对平行放置的金属导轨M、N，两导轨间距l=0.6m它们的电阻可忽略不计。阻值为2Ω的电阻R连接在MN的左端，垂直架在MN上的金属杆ab的电阻值r=1Ω，质量m=1kg，它与导轨间的接触电阻可以忽略，杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，B=2T。金属杆ab在外力F作用下从静止开始做加速度a＝1m/s2的匀加速直线运动。从运动开始计时，取g=10m/s2．求：（1）t=1S时回路中感应电流的大小；（2）t=1S时外力F的大小；（3）在t=1S时间内杆和导轨摩擦产生的热量是多少；(4)推导出外力F与时间t的关系式。参考答案：18.一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，下图甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图8乙所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B＝0.010T，自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4.0cm，大齿轮的半径R3＝10.0cm.现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2V？(假设摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)参考答案：：旋转线框产生感应电动势的峰值Em＝NBSω0

式中ω0为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角