2021年安徽省亳州市穆樓中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年安徽省亳州市穆樓中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，在U－I圖象上，a、b、c各點均表示該電路中的一個確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說法正確的是()A．在b點時，電源有最小的輸出功率B．在b點時，電源的總功率最大，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大C．從a→b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大D．從b→c，β增大，電源的總功率和輸出功率都減小參考答案：D2.（單選）如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在這個過程中，線圈中感生電流（

）A．沿abcd流動B．沿dcba流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動參考答案：A3.一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是（）A．141.4V B．100V C．70.7V D．50V參考答案：B【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】交流電產(chǎn)生的熱量根據(jù)焦耳定律用有效值研究，采用比例法與恒定電流相比較求出交流電的有效值，再由最大值與有效的關(guān)系求解峰值．【解答】解：設(shè)正弦交流電電壓有效值為U2．

對于恒定電流：Q=t1①

對于正弦交變電流：Q=t2②由①②聯(lián)立得=得到U2=50V

交流電壓的峰值是Um=U2=100V故選B4.關(guān)于單擺振動的回復(fù)力，正確的說法是（

）A、是重力和擺線對擺球拉力的合力

B、它是一種效果力C、是重力沿切線方向的分力；重力的另一分力小于或等于擺線拉力D、是重力沿切線方向的分力；重力的另一分力與擺線拉力平衡參考答案：BC5.如圖為一列橫波的波形圖，波的傳播方向為X軸正方向，由圖可知（

）A、該時刻處于X=0.1m的質(zhì)點，速度最大，加速度為零B、經(jīng)過3/4周期后，處于X=0.4m質(zhì)點的速度最大，方向為正C、經(jīng)過3/4周期后，處于X=0.1m的質(zhì)點將運動到X=0.4m處D、在相同的時間內(nèi)，各質(zhì)點運動的路程都相等參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大,金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大，實驗裝置如圖。在本實驗中，靜電計指針和A板等電勢，靜電計金屬殼和B板等電勢，因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示A、B兩極板間的電勢差越大。現(xiàn)對電容器充電后斷開開關(guān)。若按圖下方的說明來做實驗，則甲圖中兩板間電勢差________；乙圖中兩板間電勢差________；丙圖中兩板間電勢差________。（“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：變大、變小、變小電容器充電后和電源斷開其帶電量不變，圖甲中當(dāng)極板B向上移動時，正對面積減小，根據(jù)電容決定式，可知電容減小，根據(jù)可知，電量不變，由于電容減小，電壓則增大；同理圖乙中，電容器板間距離減小，電容增大，根據(jù)可知電壓減?。粓D丙中插入電解質(zhì)，電容增大，電容增大，根據(jù)可知電壓減小。7.兩點電荷距離為r時，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時，為使作用力仍為F，則兩點電荷的電量可同時為原來的

倍。參考答案：4

1/28..如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

。參考答案：9.將一個電荷量為的點電荷，從O到M點要克服電場力做功,則0M兩點間電勢差Uom

。參考答案：10.在勻強(qiáng)磁場中，有一段10㎝的導(dǎo)線和磁場垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是2A時，受到磁場的作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

T，導(dǎo)線受到的安培力F=

N。參考答案：11.如圖所示，把一個線框從一勻強(qiáng)磁場中勻速拉出（線框原來全在磁場中）．第一次拉出的速率是V，第二次拉出速率是2V，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是1：2，拉力功率之比是1：4，拉力做功的絕對值之比1：2，是安培力做功的絕對值之比是1：2，線框產(chǎn)生的熱量之比是1：2，通過導(dǎo)線某一橫截面的電量之比是1：1．參考答案：解：由安培力公式FA=可知，F(xiàn)A∝v，則得安培力之比為1：2；由于線框勻速運動，拉力與安培力大小，則前后兩次拉力大小之比為1：2；由W=Fs，s相等，則拉力做功之比和安培力做功均為1：2，所用時間之比為2：1，則由功率公式P=可得，拉力功率之比為1：4．線框勻速運動時，拉力做的功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，焦耳熱之比為1：2，由q=It==，因磁通量的變化量相等，所以通過導(dǎo)線某一橫截面的電量相等，則電量之比是1：1．故答案為：1：2，1：4，1：2，1：2，1：2，1：1．12.如圖丙所示，水平放置的兩平行金屬板A、B相距為d，充電后其間形成勻強(qiáng)電場。一帶電量為+q，質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場，并沿直線運動恰好從上板邊緣射出。可知，該液滴在電場中做______運動，兩板之間的電壓UAB為

，電場力做功為_______。參考答案：勻速直線;mgd/q;

mgd13.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由圖可知該金屬的極限頻率為

▲

Hz，該金屬的逸出功為

▲

J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），斜率表示

▲

。參考答案：4.27×1014Hz

4.3×10-14．普朗克常量解析解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hγ-W，Ek-γ圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為：γ0=4.27×1014Hz．根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hγ-W0，當(dāng)入射光的頻率為γ=5.5×1014Hz時，最大初動能為Ekm=0.5eV．當(dāng)入射光的頻率為γ0=4.27×1014Hz時，光電子的最大初動能為0．由圖像知與橫軸焦點4.3，所以逸出功

4.3×10-14

J，Ek-γ圖象的斜率表示普朗克常量三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為

參考答案：1.4715.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應(yīng)用奧斯特的實驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．參考答案：17.半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，并且處于水平向右的勻強(qiáng)電場E和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B中．環(huán)上套有一個質(zhì)量為m的帶電小球，讓小球從與環(huán)心等高的P點由靜止釋放，恰好能滑到圓環(huán)的最高點A．求：（1）小球的帶電性質(zhì)和帶電量．（2）小球運動過程中對環(huán)的最大壓力．參考答案：解：（1）小球在沿圓環(huán)運動的過程中，只有重力和電場力做功，在小球從P點到達(dá)A點的過程中，重力做負(fù)功，電場力必做正功，故小球帶正電因小球恰好到達(dá)A點，故小球在A點的速度為零，有：qER﹣mgR=0

解得：q=．（2）小球到達(dá)等效最低點時的壓力才最大，設(shè)此時速度為v，受到環(huán)的壓力為N，則：qE（R+Rcos45°）+mgRcos45°=mv2

N﹣qvB﹣qEcos45°﹣mgcos45°=m

解得：N=（2+3）mg+mg

由牛頓第三定律得小球?qū)Νh(huán)的壓力為（2+3）mg+mg．答：（1）小球的帶帶正電和帶電量．（2）小球運動過程中對環(huán)的最大壓力為（2+3）mg+mg．【考點】帶電粒子在混合場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）根據(jù)小球運動情況來確定重力與電場力的關(guān)系，從而結(jié)合電場強(qiáng)度的方向來確定小球帶何種電荷，并由受力平衡條件來算出小球帶電量；（2）由于小球始終受到重力與電場力，所以可以等效成一個力，從而與只受重力情況相類比，確定小球運動過程中