廣東省揭陽市南怡中學2021年高二物理期末試卷含解析

廣東省揭陽市南怡中學2021年高二物理期末試卷含解析一、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符合題意1.有一種測量物體重力的電子秤，其電路原理圖如圖所示，主要由三部分構成：踏板、壓力傳感器R（實際上是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示重力的儀表G（實質(zhì)上是電流表）．不計踏板的質(zhì)量，已知電流表的量程為2A，內(nèi)阻為1；電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1；電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為：(F和R的單位分別是N和)．下列說法正確的是（

）A．該秤能測量物體的最大重力是2500NB．該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應標在電流表G刻度盤的0.375A處C．該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應標在電流表G刻度盤的0.400A處D．該秤可以通過電路規(guī)律轉換成關系進行刻度轉換參考答案：B2.關于重力的說法中，正確的是

A．在地球上的物體都受到重力的作用

B．物體只有在下落時才受到重力的作用

C．物體只有受到支持物的作用才顯示重力

D．物體只有放在地面上才受到重力的作用參考答案：A3.圖是某導體的伏安特性曲線，由圖可知

A．導體的電阻是25?B．導體的電阻是0.04?C．當導體兩端的電壓是10V時，通過導體的電流是0.4AD．當通過導體的電流是0.1A時，導體兩端的電壓是2.5V參考答案：ACD4.（單選）帶電粒子運動方向垂直勻強磁場方向時，會受到洛倫茲力的作用，下列表述正確的是（

）A.洛倫茲力對帶電粒子不做功

B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.帶電粒子所受的力跟運動速度有關

D.洛倫茲力只能改變帶電粒子的運動方向參考答案：D5.（單選）如圖,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對小船靜止.若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為A.v0+v

B.v0-v

C.v0+(v0+v)

D.v0+(v0-v)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有一面積為100cm2的金屬環(huán)，其電阻，環(huán)處于一變化的磁場中，其變化規(guī)律按如圖12所示規(guī)律進行，已知環(huán)面與磁場方向垂直，求當在時間內(nèi)磁場發(fā)生變化時，環(huán)上產(chǎn)生感應電流的大小為__________，方向為________。參考答案：；逆時針方向7.直線電流的磁場方向可以用安培定則來判斷：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟

的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的方向。參考答案：8.長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小等于_________，方向為_________。參考答案：，沿pq連線且指向+q．水平導體棒當達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小與一帶電量為Q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等，則有：由于該處的電場強度為零，所以方向與一帶電量為Q的點電荷在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反，即沿pq連線且指向+q。9.如圖,在兩根平行長直導線M、N中,通入相同方向、相同大小的電流,導線框abcd和兩導線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導線垂直的方向,自右向左在兩導線間勻速移動,在移動過程中,線框中感應電流的方向為

，線框所受安培力合力的方向

。參考答案：adcba（逆時針），

向右10.（2分）一電阻接在5V的直流電源上，消耗的電功率為5W，把這一電阻接在某一交變電流，該交變電流的輸出電流i隨時間t變化的圖象如圖所示，則這一電阻消耗的電功率為________W。參考答案：12511.質(zhì)量為m的一段直導線彎成N形后放到光滑水平面上，具體尺寸如圖10所示，磁感受應強度為B的勻強磁場豎直向下穿過N形導線平面，當N形導線通入電流I的瞬間，導線的加速度大小為

。

參考答案：12.如圖，帶箭頭的線段表示電場線，一帶電粒子只在電場力作用下由

A點運動到B點，圖中虛線為其運動軌跡，可判斷粒子帶______電(填“正”或“負”)，粒子在_________點加速度較大(填A或B)。參考答案：

(1).負

(2).B電場線的方向向上，根據(jù)粒子的運動的軌跡可以判斷得出粒子受到的電場力的方向為向下，與電場線的方向相反，所以該離子帶負電;電場線密的地方電場的強度大，所以粒子在B點受到的電場力大，在B點時的加速度較大．【點睛】電場線是從正電荷或者無窮遠出發(fā)出，到負電荷或無窮遠處為止，沿電場線的方向，電勢降低，電場線密的地方電場強度大，電場線疏的地方電場強度?。?3.理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為4∶1，在原線圈上加上U=200V的交流電壓，在副線圈上接交流電壓表，其示數(shù)為

V。參考答案：50三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14..用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：A．待測電阻Rx（大約100Ω）B．直流毫安表A1（量程0~10mA，內(nèi)阻約為100Ω）C．直流毫安表A2（量程0~40mA，內(nèi)阻約為40Ω）D．直流電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約為5kΩ）E．直流電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）F．直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻計）G．滑動變阻器R（阻值范圍0~50Ω，允許最大電流1A）H．開關一個、導線若干（1）．根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結果更加準確，直流毫安表應選

，直流電壓表應選

。（填序號A、B、C、D）（2）．在方框內(nèi)畫出實驗電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大。參考答案：直流毫安表應選

C

，（2分）直流電壓表應選

D

。（2分）

在方框內(nèi)畫出實驗電路圖：（分壓、外接）15.為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)．光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖1給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點．(2)如圖2所示，當1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)．請利用下列器材設計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開關對所設計電路的影響光敏電阻RP(符號，阻值見上表)；提供的器材如下：直流電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標出)；開關S及導線若干．參考答案：(1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點連線，得到如圖所示的變化曲線．阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減?。?2)因天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻阻值為20kΩ，兩端電 壓為2V，電源電動勢為3V，故應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10kΩ，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示：(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見標準解答．特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減?。?2)電路原理圖見標準解答．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖12所示，一束電子的電荷量為e，以速度v垂直左邊界射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，穿過磁場時的速度方向與原來電子的入射方向的夾角θ是30°，則電子的質(zhì)量是多少？電子穿過磁場的時間又是多少？參考答案：電子在勻強磁場中運動時，只受洛倫茲力作用，故其軌道是圓弧的一部分．又因洛倫茲力與速度v垂直，故圓心應在電子穿入和穿出時洛倫茲力延長線的交點上．從圖中可以看出，AB弧所對的圓心角，OB即為半徑r17.圖1是交流發(fā)電機模型示意圖．在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO′軸轉動，由線圈引起的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉動．（只考慮單匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．（其它電阻均不計）參考答案：考點：交流的峰值、有效值以及它們的關系；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：壓軸題；交流電專題．分析：（1）矩形線圈abcd轉動過程中，只有ab和cd切割磁感線，先求出轉動線速度，根據(jù)E=BLv，求出導線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應電動勢，從而寫出瞬時表達式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，則在（1）中的瞬時表達式中加個相位即可；（3）先求出平均電動勢，根據(jù)歐姆定律求出平均電流，根據(jù)Q=I2RT即可求解．解答：解：（1）矩形線圈abcd轉動過程中，只有ab和cd切割磁感線，設ab和cd的轉動速度為v，則在t時刻，導線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應電動勢均為E1=BL1v由圖可知v⊥=vsinωt則整個線圈的感應電動勢為e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）當線圈由圖3位置開始運動時，在t時刻整個線圈的感應電動勢為e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）

（3）由閉合電路歐姆定律可知這里的E為線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值則線圈轉動一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為其中

于是答：（1）t時刻