1、2021-2022學(xué)年湖北省孝感市安陸第二高級(jí)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向 B放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場(chǎng)力的方向C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向 D通過該點(diǎn)磁場(chǎng)線的切線方向參考答案：CD2. 關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下面說法正確的是()A電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的物理量B電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中通過1 C 電荷量時(shí)電源提供的能量C電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源的體積有關(guān)，跟外電路有關(guān)D電動(dòng)勢(shì)有方向，因此電動(dòng)勢(shì)是矢量參考答案：A3

2、. （雙選題）下圖中標(biāo)出了磁場(chǎng)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(chǎng)力F的方向，其中正確的是參考答案：AC4. （單選題）如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則()AR1接在電源上時(shí)，電源的效率高 BR2接在電源上時(shí)，電源的效率高CR1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大 D電源的輸出功率一樣大參考答案：A5. 如圖所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛另一個(gè)線圈Q，P與Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖4b所示，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為N，則

3、（ ）A. t1時(shí)刻N(yùn)GB. t2時(shí)刻N(yùn)GC. t3時(shí)刻N(yùn)G D. t4時(shí)刻N(yùn)G參考答案：AD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 將一通電直導(dǎo)體垂直磁場(chǎng)方向放入某勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若只增大電流，則導(dǎo)體受到的安培力將 ；若只減弱磁場(chǎng)，則導(dǎo)體受到的安培力將 。參考答案：增加，減小7. 在右圖所示的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相比， 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大， 點(diǎn)的電勢(shì)較高。 參考答案：B， B，8. 如圖所示，在一個(gè)光滑金屬框架上垂直放置一根長(zhǎng)L=0.4m的金屬棒ab，其電阻r=0.1框架左端的電阻R=0.4垂直框面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.1T當(dāng)用外力使棒ab以速度=5m/s勻速右移時(shí)，ab棒中的感應(yīng)電

4、流方向是_ （填由a到b或由b到a），通過ab棒的電流I =_ A，ab棒兩端的電勢(shì)差=_ _V。參考答案：9. 一水平放置、半徑為r的金屬圓盤繞過其圓心O的豎直軸在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖甲所示。乙為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮斷的時(shí)間。圓盤直徑用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得，結(jié)果如圖丙所示(只畫了部分圖)；擋光片的寬度用螺旋測(cè)微器測(cè)得，結(jié)果如圖丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知：(1) 圓盤的直徑d為

5、_cm；(2) 擋光片的寬度l為_mm；(3) 若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4) 金屬圓盤中心O與邊緣的電壓為 。(用字母B、d、表示)參考答案：(1) _24.815_cm；(2) _9.970 mm；(3) 1.581.62rad/s(保留3位有效數(shù)字)。(4)(用字母B、d、表示)10. 如圖所示為某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測(cè)定半圓形玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測(cè)量工具的情況下，只需由坐標(biāo)紙即可測(cè)出玻璃磚的折射率則玻璃磚所在位置為圖中的 （填“上半圓”或“下半圓”），由此計(jì)算出玻璃磚的

6、折射率為 參考答案：上半圓（3分） 1.5（3分）11. （6分）如圖是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象，已知這列波的波速為8m/s，則這列波的頻率為 Hz，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的振幅是 cm，已知A點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)如圖所示，則可一判斷出這列波的傳播方向是 （填：“向左”或“向右”）。 參考答案：4；10；向左12. 本題共兩小題，請(qǐng)按要求完成（1）有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動(dòng)，第二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動(dòng)，則先后兩次振動(dòng)的周期之比為_，振幅之比為_。（2）圖（a）為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4

7、.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向_方向運(yùn)動(dòng)，在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向_，從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了_m參考答案： (1). 11 (2). 12 (3). y軸負(fù) (4). 相反 (5). 6【詳解】（1）彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的特性決定，與振幅無(wú)關(guān)。所以兩次振動(dòng)的周期之比為1:1。第一次振幅為x，第二次振幅為2x，則兩次振幅之比為 1:2。（2）由振動(dòng)圖像可知，在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波沿x軸負(fù)向傳播；因T=0.2s，則在t=0.25s=1T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸

8、正方向相反；波速，則從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了.13. （4分）如圖所示，R1=8、R2=6、R3=12通以電流,各個(gè)電阻電壓之比U1:U2:U3= ，各電阻電流強(qiáng)度之比I1:I2:I3= 。參考答案：2：1：1 3：2：1 三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （5分）用油膜法測(cè)定液體分子大小時(shí)，要求油滴在水面上散開到最大面積，形成 ,其理論基礎(chǔ)是將分子看作 。若油滴體積為V，油膜面積為S，則分子直徑約為d= 。 參考答案：?jiǎn)畏肿佑湍?；小球?5. 讀出游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_cm螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_mm參考答案：5.45cm 6.5756.57

9、8mm四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （16分）如圖一所示，豎直面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5 m，上端通過導(dǎo)線與阻值為2 W的電阻R連接，下端通過導(dǎo)線與阻值為4 W的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖二所示，CE長(zhǎng)為2 m。在t0時(shí)，電阻2 W的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，g取10m/s2。求：（1）通過小燈泡的電流強(qiáng)度（2）金屬棒的質(zhì)量（3）t=0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差（4）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程中，電

10、阻R中的焦耳熱參考答案：（1）金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，（2）因燈泡亮度不變，故0.2s末金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng)，所以金屬棒的質(zhì)量m=G/g=0.024Kg （1分）（3） 金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)勢(shì) 金屬棒從CD位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程的時(shí)間為t2=在這段時(shí)間內(nèi)U=LRL=0.44V=1.6V，所以t=0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差為1.6V（2分）（4）金屬棒在進(jìn)入磁場(chǎng)前，電阻R中的焦耳熱 （1分）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程中的焦耳熱 （2分）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過程中，電阻R中的焦耳熱（1分）17. 如圖1所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S

11、2為板上正對(duì)的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對(duì)稱，兩板的長(zhǎng)度和兩板間的距離均為l；距金屬板P和Q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入M、N兩板間。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計(jì)電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度大小v以及當(dāng)P、Q間電壓為U0時(shí),電子打在熒光屏上的位置；（2）若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子剛好經(jīng)過P板的右邊緣后，打在熒光屏上。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐

12、標(biāo)x；（3）若金屬板P和Q間只存在電場(chǎng)，P、Q兩板間電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示，單位時(shí)間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線。忽略電場(chǎng)變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)；可以認(rèn)為每個(gè)電子在板P和Q間運(yùn)動(dòng)過程中，兩板間的電壓恒定。 a. 試分析在一個(gè)周期（即2t0時(shí)間）內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)是否相同。b. 若在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同，求2t0時(shí)間內(nèi)打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)n；若不相同，試通過計(jì)算說明電子在熒光屏上的分布規(guī)律。參考答案：（1）根據(jù)動(dòng)能定理 【1分】 解得： 【1分】（2）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓運(yùn)動(dòng)半徑為 R，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何

13、關(guān)系 解得： 【1分】根據(jù)牛頓第二定律： 解得： 【1分】設(shè)圓弧所對(duì)圓心為，滿足： 由此可知： 【1分】電子離開磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，滿足幾何關(guān)系： 【1分】通過上式解得坐標(biāo) 【1分】（3）a. 設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)PQ中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，PQ間的電壓為u垂直電場(chǎng)方向： 平行電場(chǎng)方向： 此過程中電子的加速度大小 、聯(lián)立得： 【1分】電子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在x方向的速度 電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)外做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí) 間t2到達(dá)熒光屏。則水平方向： 豎直方向： 1 、 聯(lián)立，解得： 電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo) 【2分】對(duì)于有電子穿過P、Q間的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行討論：由圖2可知，在任意時(shí)間內(nèi)，P、Q間電壓變化相等。由式可知，

14、打在熒光屏上的電子形成的亮線長(zhǎng)度。所以，在任意時(shí)間內(nèi)，亮線長(zhǎng)度相等。由題意可知，在任意時(shí)間內(nèi)，射出的電子個(gè)數(shù)是相同的。也就是說，在任意時(shí)間內(nèi)，射出的電子都分布在相等的亮線長(zhǎng)度范圍內(nèi)。因此，在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同。 【1分】b. 現(xiàn)討論2t0時(shí)間內(nèi)，打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)：當(dāng)電子在P、Q電場(chǎng)中的側(cè)移量x1=時(shí)，由得：u=2U0 【1分】當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓在02U0之間時(shí)，射入P、Q間的電子可打在熒光屏上。由圖2可知，一個(gè)周期內(nèi)電子能從P、Q電場(chǎng)射出的時(shí)間所以，一個(gè)周期內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù) 【1分】由式，電子打在熒光屏上的最大側(cè)移量亮線長(zhǎng)度L=2xm=3l 所以，從02t0時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度亮線上的電子數(shù) 【1分】18. 如圖所示，光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)L=0.2m，電阻R=1.0導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌由靜止釋放下落，當(dāng)導(dǎo)體棒勻速