北京第三十一中學(xué)高二物理期末試題含解析

北京第三十一中學(xué)高二物理期末試題含解析一、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.如圖所示為一交變電流的圖象，則該交變電流的有效值為多大（

）A.I0 B.I0 C.+I0 D.參考答案：B【詳解】設(shè)交流電電流的有效值為I，周期為T，電阻為R．

則有：，解得：I=I0；A.I0，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.I0，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.+I0，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2.如圖所示，在示波管下方有一根水平放置的通電直電線，則示波管中的電子束將(

)A．向上偏轉(zhuǎn)；B．向下偏轉(zhuǎn)；C．向紙外偏轉(zhuǎn)；D．向紙里偏轉(zhuǎn)．參考答案：A3.（單選）一彈簧振子作簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是：A．若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．振子通過平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C．振子每次通過平衡位置時(shí)，加速度相同，速度也一定相同D．振子每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同參考答案：DA、彈簧振子作簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與位移方向總是相反，若位移為負(fù)值，加速度一定為正值，而速度可能為正值，也可能為負(fù)值，故A錯(cuò)誤；B、振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小，加速度增大，則振子通過平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零，故B錯(cuò)誤；C、振子每次通過平衡位置時(shí)，加速度相同，由于速度有兩種方向，所以速度可能相同，也可能不同，故C錯(cuò)誤；D、振子每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，回復(fù)力相同，加速度一定相同，故D正確。故選D。4.（多選題）從距地面相同高度以相同的速率拋出A、B、C三個(gè)質(zhì)量相同的球，A平拋、B豎直上拋，C豎直下拋，若不計(jì)空氣阻力，三球從開始運(yùn)動(dòng)到落地的過程中（）A．B球動(dòng)量變化最大，C球動(dòng)量變化最小B．對C球重力的平均功率最大，對B球重力的平均功率最小C．三球動(dòng)能變化相同D．三球動(dòng)量變化大小相同參考答案：ABC【考點(diǎn)】動(dòng)量定理．【分析】小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，故可得到落地時(shí)動(dòng)能相等，但運(yùn)動(dòng)方向不同；根據(jù)平均功率表達(dá)式P=判斷平均功率的大小，根據(jù)動(dòng)量定理判斷動(dòng)量變化的大小．【解答】解：A、D、上拋的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，下拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，上拋重力的沖量最大，下拋動(dòng)量變化最小，根據(jù)動(dòng)量定理，B球動(dòng)量變化最大，C球動(dòng)量變化最小，故A正確，D錯(cuò)誤；B、重力做功相同，上拋的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，下拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，根據(jù)平均功率表達(dá)式P=，C球重力的平均功率最大，B球重力的平均功率最小，故B正確；C、只有重力做功，重力做功相同，根據(jù)動(dòng)能定理，三球動(dòng)能變化相同，故C正確；故選ABC．5.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法中，正確的是（

）A．點(diǎn)電荷就是元電荷

B．點(diǎn)電荷就是體積很小的的帶電體C．體積大的帶電體肯定不能看成點(diǎn)電荷D．帶電體如果本身大小和形狀對它們間的相互作用影響可忽略，則可視為點(diǎn)電荷參考答案：

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一回旋加速器D形盒的半徑為R，兩D形盒間所加電壓為U，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到從D形盒邊沿出口射出時(shí)的能量為E，則加速器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為__________，加速到能量為E時(shí)所需的回旋周數(shù)為__________。參考答案：；7.如圖所示，一個(gè)變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3∶1，原線圈兩端與平行導(dǎo)軌相接，今把原線圈的導(dǎo)軌置于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中，并在導(dǎo)軌上垂直放一根長為L=30cm的導(dǎo)線ab，當(dāng)導(dǎo)線以速度v=5m/s做切割磁感線的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（平動(dòng)），副線圈cd兩端的電壓為________V。參考答案：

0

8.（4分）如圖，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方面垂直，則穿過平面的磁通量為(磁場只占線圈的一半面積)

(1)如圖位置時(shí)等于____________；

(2)若使框架繞OO'轉(zhuǎn)過60o角時(shí)等于__________。參考答案：(1)BS

(2)09.電磁波具有能量，人們利用電磁波中的某個(gè)波段制造了

_來加熱食物。參考答案：10.如圖所示，A為帶正電Q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為m、電量為q的小球，小球受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止，小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，則小球帶

電，所在處的電場強(qiáng)度大小為E=

參考答案：正；

11.（2分）如圖所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電的長直螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是__________。

參考答案：a，c12..如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，一根質(zhì)量為3.6kg，有效長度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流強(qiáng)度增加到8A時(shí)，金屬棒能獲得2m/s2的加速度．則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為________T,金屬棒和導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為_______.參考答案：13.（填空）（2012秋?銅官山區(qū)校級期中）自然界只存在電和電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是

，或者是

．這個(gè)結(jié)論叫作電荷守恒定律．參考答案：正，負(fù)，正，負(fù)，從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．電荷守恒定律自然界只存在正電和負(fù)電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶負(fù)電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者是從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．這個(gè)結(jié)論叫作電荷守恒定律．故答案為：正，負(fù)，正，負(fù)，從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.關(guān)于電磁場的理論，下列說法正確的是（

）A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場參考答案：B15.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負(fù)功，從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（甲）所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨按如圖（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=nBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期．不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值．（2）小燈泡消耗的電功率．（3）在磁感強(qiáng)度變化的0～的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．參考答案：解：（1）因?yàn)榫€圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T=3.14×10﹣2s．所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為Em=nBmSω=nBmS?=100×1×0.040×V=8V（2）根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為通過小燈泡電流的有效值為I==0.4A小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88W（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的1～1/4周期內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值通過燈泡的平均電流通過燈泡的電荷量答：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為8V；（2）小燈泡消耗的電功率為2.88W；（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量為4.0×10﹣3C．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T，由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值，再求出電流的有效值，由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率．（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的公式求解0～時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．17.如圖所示為某一“電場拋射裝置”的示意圖．相距為d的兩正對平行金屬板A、B豎直放置，兩板間放置一內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直管CD，細(xì)管與水平面的夾角為37°．一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球從管口C處無初速釋放，經(jīng)板間電場加速后從另一管口D射出，飛行一段距離恰好沿水平方向進(jìn)入平臺(tái)MN，其臺(tái)面與C點(diǎn)的高度差也為d．重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）小球從管口D射出運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)所用的時(shí)間（2）小球從管口D射出時(shí)的速度大小；（3）A、B兩板之間的電勢差．參考答案：解：（1）小球從D到M的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于從M到D的平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上下落高度為：h=d﹣dtan37°=，由h=得：t=．（2）豎直方向上，有：，小球從管口D射出的速度大小為：．（3）小球從C到D，根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得A、B兩板之間所加的電壓大小為：U=．答：（1）小球從管口D射出運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)所用的時(shí)間為；（2）小球從管口D射出時(shí)的速度大小為；（3）A、B兩板之間的電勢差為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】（1）小球從D到M的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于從M到D的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出D點(diǎn)豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出小球從管口D射出時(shí)的速度大?。?）對小球從C到D運(yùn)用動(dòng)能定理，求出A、B兩板之間的電勢差．18.（12分）如圖甲所示足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜放置，兩導(dǎo)軌之間的距離為L＝0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ＝30°，導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R1＝4Ω的電阻，下端b、d之間接有一阻值為R2＝4Ω的小燈泡。有理想邊界的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線ef為磁場的上邊界，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)強(qiáng)度B，隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝0.2kg的金屬棒MN，從距離磁場上邊界ef的一定距離處，從t＝0時(shí)刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變。金屬棒MN在兩軌道間的電阻r＝1Ω，其余部分的電阻忽略不計(jì)，ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌。重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小燈泡的實(shí)際功率；（2）金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；（3）整個(gè)過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量。

參考答案：（1）由于小燈泡的亮度始終不變，說明金屬棒MN進(jìn)入