贵州省遵义市正安县市坪乡中学高二物理期末试题含解析

贵州省遵义市正安县市坪乡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.（单选）如图所示，平行板电容器的极板A与一个灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是（）A．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C．极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小D．极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：由题看出，电容器的电量几乎不变．将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，会发现指针张角变大，即电压增加，由公式C=电容减小．解答：解：A极板与静电计相连，所带电荷电量不变，B板与A板带等量异种电荷，电量也不变，故电容器的电量Q都不变；若极板B稍向上移动一点，会发现指针张角变大，即电压增加，由公式C=知电容C减小；故选：D．点评：本题首先判断出只有一个选项正确，是单选题，其次抓住电容器的电量几乎不变是关键．2.（多选题）穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势是t1﹣t2时间内产生的感应电动势的2倍D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大参考答案：CD【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比．结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率k=．运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即E=N结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率k=．A、图①中磁通量Φ不变，无感应电动势．故A错误．B、图②中磁通量Φ随时间t均匀增大，图象的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变．故B错误．C、图③中回路在O～tl时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k1，在tl～t2时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k2，从图象中发现：k1是k2的绝对值的2倍．所以在O～tl时间内产生的感应电动势等于在tl～t2时间内产生的感应电动势的2倍．故C正确．D、图④中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确．故选：CD．3.下列关于光电效应的说法正确的是：网A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率

B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大

网D．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比参考答案：AC4.（单选）两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A.FB.F

C.F

D．12F参考答案：C解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为所以两球间库仑力的大小为F，故选C．5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：l，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220(V)，则

A．当时，c、d间电压瞬时值为110V

B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V

C．保持单刀双掷开关与a连接，将滑动变阻器滑片P向上移动时，变压器的输入功率变大

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表的示数变大，电流表的示数变大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（8分）在水平面上，水平放置一根20cm长的铜棒，将其两端用软导线与电源连结，当铜棒中通有2A的电流时，且空间存在竖直方向上的磁感应强度大小为的匀强磁场，铜棒处于静止状态，如图所示，则铜棒受到的摩擦力大小为___________，方向是______________。

参考答案：0.16N，水平向左7.如图所示，斜面A静止在粗糙水平面上．当物体B静止在斜面上时，地面对A__________摩擦力，当B沿斜面匀速下滑时，地面对A__________摩擦力，当B受沿斜面向上的拉力而匀速上滑时，地面对A__________摩擦力．（填有或无）

参考答案：无

无

有8.右图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数为5匝，底边cd长20cm，放在待测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直。设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时，两盘均不放砝码，天平平衡。若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡。则cd边所受的安培力大小为__4.02×10-2N，磁感应强度B的大小为__0.402__T．参考答案：9.如图甲所示为研究光电效应的电路图。(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)。如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数。(2)当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示。则光电子的最大初动能为________J，金属的逸出功为______J。参考答案：

(1).减小

(2).可能

(3).2eV

(4).3eV（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小。如果将电源正负极对换，AK间所加的电压为反向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中减速，仍可能有一部分初动能较大的光电子，在克服电场力做功后，到达A极，所以电流表可能有示数。

（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是-2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：EKm=2eV，根据光电效应方程有：EKm=hγ-W0，解得：W0=3eV。10.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电量为。质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度=______________。当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力_____________。参考答案：

6qE11.某学生做观察电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关等用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有发生偏转，其原因是___________________________________。参考答案：开关位置接错，应接在蓄电池所组成的电路中12.（8分）把一个电量q＝-5×10-9C的负电荷放在电场中的A点，测得受到的电场力大小为5×10-4N，方向水平向右，则A点的场强大小是

N／C，方向

。参考答案：1×10-5

水平向左13.如图9所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝

N,小球A带的电量qA＝

C。（静电力常量）参考答案：2×10－3N

－5×10－9C

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动，若木块与水平面间的动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离大小为多少？某同学列出了动量守恒方程：mv0=(M+m)v还列出了能量方程：据此得出了结论。他这样做正确吗？如果正确，请求出结果；如果不正确，请纠正错误并求出你认为正确的结果。参考答案：他这样做不正确。他混淆了动能变化与做功之间的关系。

（1）子弹与木块动量守恒：所以：（2）木块与子弹在水平面上克服阻力做功，动能减小为0，即：

解得：17.如图甲所示，两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连．质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=10Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示（取g=10m/s2）．求：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小（用题中字母表示）．（2）磁场的磁感应强度B．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；磁感应强度．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由法拉第电磁感应定律：E=BLv

由欧姆定律：I=

导体棒所受安培力F=BIL，三式联立求解安培力；（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动，根据牛顿运动定律列方程求解即可；（3）功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2，从而得热量Q．解答：解：（1）当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E，电路中的电流为I．由法拉第电磁感应定律：E=BLv

①由欧姆定律：I=

②导体棒所受安培力F=BIL

③解①②③得：F安=

④（2）由图可知：导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流．由牛顿第二定律知：F﹣f=ma1⑤解得：F=2N

⑥由图可知：当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动此时有：F﹣f﹣F安=0⑦解④⑦得：B=带入数据解得：B=1T⑧（3）设ef棒此过程中，产生的热量为Q，由功能关系知：（F﹣f）s=Q+mv2⑨带入数据解得Q=6J⑩答：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小为．（2）磁场的磁感应强度B为1T．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q为6J．18.如图所示，ab、ef是平行固定在水平绝缘桌面上的光滑金属导轨，导轨间距为d．在导轨左端a、e上连有一个阻值为R的电阻，一质量为3m，长为d的金属棒恰能置于导轨上并和导轨接触良好，金属棒电阻为r．起初金属棒静止于MN位置，整个装置处于方向垂直桌面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现有一质量为m的带电量为q的绝缘小球在桌面上从O点（O为导轨上的一点）以与ef成60°斜向右方射向ab，随后小球直接垂直地打在金属棒的中点上，并和棒粘合在一起（设小球与棒之间没有电荷转移），导轨的电阻不计．求：（1）小球射入磁场时的初速度υ0的大小；（2）电阻R上产生的热量QR；（3）金属棒经过的总路程

参考答案：．解：⑴小球入射磁场后将作匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r，其轨迹如图所示（略）由几何知识可知：

(2分)

ks5u解得

①

(1分)

小球在磁场中作圆周运动：

②

(2分)由①、②得：

③

(1分)⑵小球和金属棒的碰撞过程，由动量守恒定律得：mυ0=(m＋3m)υ