廣東省揭陽(yáng)市南怡中學(xué)2021年高二物理期末試卷含解析

廣東省揭陽(yáng)市南怡中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.有一種測(cè)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(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（實(shí)際上是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示重力的儀表G（實(shí)質(zhì)上是電流表）．不計(jì)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(dòng)勢(shì)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(shuō)法正確的是（

）A．該秤能測(cè)量物體的最大重力是2500NB．該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)的0.375A處C．該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)的0.400A處D．該秤可以通過(guò)電路規(guī)律轉(zhuǎn)換成關(guān)系進(jìn)行刻度轉(zhuǎn)換參考答案：B2.關(guān)于重力的說(shuō)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(shí)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(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知

A．導(dǎo)體的電阻是25?B．導(dǎo)體的電阻是0.04?C．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.4AD．當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.1A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V參考答案：ACD4.（單選）帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用，下列表述正確的是（

）A.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功

B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能C.帶電粒子所受的力跟運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)

D.洛倫茲力只能改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(duì)小船靜止.若救生員以相對(duì)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(jì)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(chǎng)中，其變化規(guī)律按如圖12所示規(guī)律進(jìn)行，已知環(huán)面與磁場(chǎng)方向垂直，求當(dāng)在時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小為_(kāi)_________，方向?yàn)開(kāi)_______。參考答案：；逆時(shí)針?lè)较?.直線電流的磁場(chǎng)方向可以用安培定則來(lái)判斷：用右手握住導(dǎo)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(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于_________，方向?yàn)開(kāi)________。參考答案：，沿pq連線且指向+q．水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則有：由于該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以方向與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，即沿pq連線且指向+q。9.如圖,在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中,通入相同方向、相同大小的電流,導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中,線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>

，線框所受安培力合力的方向

。參考答案：adcba（逆時(shí)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(shí)間t變化的圖象如圖所示，則這一電阻消耗的電功率為_(kāi)_______W。參考答案：12511.質(zhì)量為m的一段直導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)N形導(dǎo)線平面，當(dāng)N形導(dǎo)線通入電流I的瞬間，導(dǎo)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(chǎng)線，一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下由

A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，圖中虛線為其運(yùn)動(dòng)軌跡，可判斷粒子帶______電(填“正”或“負(fù)”)，粒子在_________點(diǎn)加速度較大(填A(yù)或B)。參考答案：

(1).負(fù)

(2).B電場(chǎng)線的方向向上，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可以判斷得出粒子受到的電場(chǎng)力的方向?yàn)橄蛳?，與電場(chǎng)線的方向相反，所以該離子帶負(fù)電;電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，所以粒子在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，在B點(diǎn)時(shí)的加速度較大．【點(diǎn)睛】電場(chǎng)線是從正電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā)出，到負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處為止，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小．13.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(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14..用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：A．待測(cè)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(jì)）G．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0~50Ω，允許最大電流1A）H．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干（1）．根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，直流毫安表應(yīng)選

，直流電壓表應(yīng)選

。（填序號(hào)A、B、C、D）（2）．在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)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(yīng)選

C

，（2分）直流電壓表應(yīng)選

D

。（2分）

在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖：（分壓、外接）15.為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)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(qiáng)弱，光越強(qiáng)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(qǐng)?jiān)趫D1給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)．(2)如圖2所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)．請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響光敏電阻RP(符號(hào)，阻值見(jiàn)上表)；提供的器材如下：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．參考答案：(1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線．阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減?。?2)因天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，此時(shí)光敏電阻阻值為20kΩ，兩端電 壓為2V，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，故應(yīng)加上一個(gè)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(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)解答．特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減?。?2)電路原理圖見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)解答．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原來(lái)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(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間又是多少？參考答案：電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yīng)在電子穿入和穿出時(shí)洛倫茲力延長(zhǎng)線的交點(diǎn)上．從圖中可以看出，AB弧所對(duì)的圓心角，OB即為半徑r17.圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引起的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)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(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示．已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．（只考慮單匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫(xiě)出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．（其它電阻均不計(jì)）參考答案：考點(diǎn)：交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專(zhuān)題：壓軸題；交流電專(zhuān)題．分析：（1）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有ab和cd切割磁感線，先求出轉(zhuǎn)動(dòng)線速度，根據(jù)E=BLv，求出導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而寫(xiě)出瞬時(shí)表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在（1）中的瞬時(shí)表達(dá)式中加個(gè)相位即可；（3）先求出平均電動(dòng)勢(shì)，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(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E1=BL1v由圖可知v⊥=vsinωt則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）當(dāng)線圈由圖3位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的有效值則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為其中

于是答：（1）t時(shí)刻