山西省臨汾市土門中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市土門中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷、分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將、移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是

（

）

A．A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢B．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等C．的電荷量小于的電荷量D．在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能參考答案：C2.在閉合電路中，關(guān)于路端電壓的說法正確的是

A．路端電壓與外電阻成正比B．外電路斷路時，路端電壓的值等于電源電動勢的值C．路端電壓隨外電阻的增大而增大D．路端電壓一定大于內(nèi)電路的電壓參考答案：BC3.（單選）下列運(yùn)動中，物體的速度保持不變的是A．勻速直線運(yùn)動

B．勻速圓周運(yùn)動

C．自由落體運(yùn)動

D．平拋運(yùn)動參考答案：A4.（雙選題）下圖中標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是

參考答案：AC5.經(jīng)過精確校準(zhǔn)的電壓表v1和V2，分別用來測定如圖所示電路中R兩端a、b間的電壓，讀數(shù)依次為12.7V和12.3V，則

A．a(chǎn)、b間的實(shí)際電壓應(yīng)大于12.7VB．a(chǎn)、b間的實(shí)際電壓應(yīng)小于12.3VC．電壓表v1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻D．電壓表v1的內(nèi)阻小于V2的內(nèi)阻參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是

。

參考答案：C7.將一個帶電量為2×10-5c的試探電荷放入點(diǎn)電荷Q的電場中的P點(diǎn)時，受到的電場力為2×10-2N，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

，若撤去該試探電荷，則P點(diǎn)處的場強(qiáng)為

。參考答案：1×102

1×1028.交變電壓u=20sin50πt(V)，加在阻值為10Ω的電阻兩端，該交流的周期是________，電阻消耗的電功率是_______________。參考答案：9.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為，?，，由此可知D點(diǎn)電勢

；并畫出電場方向（至少畫3條，保留作圖痕跡）。參考答案：9V；圖略

10.一理想變壓器原線隧接交流電源，副線圈接電阻，若原線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍，其他條件不變，則變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍。參考答案：4

11.勻強(qiáng)電場內(nèi)，在同一條水平電場線上有相距的a、b兩點(diǎn)（a點(diǎn)在b點(diǎn)的左側(cè)），在的外力作用下，的正電荷朝外力方向勻速地從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，則a、b兩點(diǎn)的電勢差為，該電場的方向向（選填“左”或“右”）。參考答案：12.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動周期內(nèi)的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則相領(lǐng)兩次閃光的時間間隔＝________s，振子振動周期為T＝________s．參考答案：0.1

1.2

2.5s

13.如圖所示，使單匝閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中就會產(chǎn)生交流電。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈abcd面積為S，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為?。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖位置時，線圈中的感應(yīng)電動勢為

；當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，線圈中的感應(yīng)電動勢為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。（1）請比較P、Q兩點(diǎn)中電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點(diǎn)電荷放在電場中的P點(diǎn)，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，求負(fù)荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點(diǎn)電場強(qiáng)度較強(qiáng)(1分)。因?yàn)镼點(diǎn)處電場線分布較P點(diǎn)密(1分)。(2)P點(diǎn)電場強(qiáng)度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強(qiáng)度方向相反)

(1分)15.真空中有兩個點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，一、四象限存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，二、三象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶點(diǎn)粒子從x軸負(fù)半軸上坐標(biāo)為（﹣x，0）的位置出發(fā)開始運(yùn)動，速度大小為v0，方向沿x軸正方向，粒子只受電場和磁場力的作用．若要粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)，電場強(qiáng)度應(yīng)為多大？參考答案：解：粒子射入磁場之前，在x方向做勻速直線運(yùn)動，在y方向做勻變速直線運(yùn)動．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，則根據(jù)x方向的勻速運(yùn)動可求出此段運(yùn)動的時間：t1=，根據(jù)y方向的勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，y方向的位移和末速度大小為：y1=at12=t12=，vy=at1=t1=速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為：tanθ==；在磁場中粒子做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：R=，粒子在y方向的位移大小：y2=2Rcosθ==，粒子離開磁場再次進(jìn)入電場，在x方向做勻速直線運(yùn)動，在y方向做勻變速直線運(yùn)動．若能回到出發(fā)點(diǎn)，設(shè)此運(yùn)動時間為t3．由x方向上做勻速直線運(yùn)動t2=，此階段y方向做勻變速直線運(yùn)動的位移：y3=vyt2+t22=

綜合3段運(yùn)動，粒子回到出發(fā)點(diǎn)，有：y1﹣y2+y3=0，代入以上結(jié)果可得：E=；答：若要粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)，電場強(qiáng)度應(yīng)為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．【分析】粒子在電場力做類似平拋運(yùn)動，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出運(yùn)動軌跡，根據(jù)類平拋運(yùn)動的分運(yùn)動公式和牛頓第二定律類似分析即可．17.有一平行板電容器，內(nèi)部為真空，兩個極板的間距為d，極板長為L，極板間有一勻強(qiáng)電場，U為兩極板間的電壓，電子從極板左端的正中央以初速度v0射入，其方向平行于極板，并打在極板上的D點(diǎn)，如圖所示．電子的電荷量用e表示，質(zhì)量用m表示，重力不計．回答下面問題（用字母表示結(jié)果）：（1）求電子打到D點(diǎn)的動能；（2）電子的初速必須大于何值，電子才能飛出極板．參考答案：解：（1）設(shè)電子打到D點(diǎn)時的動能為Ek，由動能定理可得：…①由①式解得：Ek=…②（2）設(shè)電子剛好打到極板邊緣時的速度為v，電子在平行板電容器間做類平拋運(yùn)動，設(shè)其在豎直方向的加速度為a，在電場中的飛行時間為t，則由電場力及牛頓第二定律、平拋運(yùn)動的規(guī)律可得：=ma…③

L=v0t…④d=…⑤由③④⑤式聯(lián)立解得：v=所以電子要逸出電容器，必有：v＞．答：（1）電子打到D點(diǎn)的動能；（2）電子的初速必須大于時，電子才能飛出極板．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．【分析】（1）電子從進(jìn)入電場到打到D點(diǎn)的過程，運(yùn)用動能定理可求得電子打到D點(diǎn)的動能；（2）電子在平行板電容器間做類平拋運(yùn)動，剛好飛出極板時，水平位移為L，豎直位移為，將電子的運(yùn)動分解法水平和豎直兩個方向，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解．18.（7分）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)振動周期T＝0.2s