四川省自贡市高山中学高二物理上学期期末试卷含解析

四川省自贡市高山中学高二物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 北宋的沈括在《梦溪笔谈》中写到“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之海市”这里的“海市”实际就是我们所说的海市蜃景，它的成因可以用下列哪个原理解释：（）
A．光的干涉 B．光的偏振 C.光的全反射 D.光的衍射
参考答案：
C
2. （单选）下列关于感应电动势大小的说法中正确的是
A．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大
B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大
C．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
D．线圈中磁通量增加时产生的感应电动势大，线圈中磁通量减小时产生的
感应电动势小
参考答案：
C
3. 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的实际磁感应强度为0，则下列叙述正确的是( )
A．直导线中的电流方向垂直纸面向里
B．b点的实际磁感应强度为，方向斜向上，与B的夹角为45°
C．c点的实际磁感应强度也为0
D．d点的实际磁感应强度与b点相同
参考答案：
AB
4. 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是
A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．伽利略 D．牛顿参考答案：
A
5. 如图所示，MN利PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好，在水平金属导轨之间加竖直向—卜的匀强磁场，导轨的N、Q端按理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。

若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流，不考虑电容器的瞬间充放电，则下列判断中正确的是（）
A．若ab棒匀速运动，则
B．若ab棒匀加速运动，则
C．若ab棒做加速度变小的加速运动，则
D．若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 右图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，两板间距离为0.2m，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v0= m/s，a是发电机
的极。

(发电机内阻不计)
参考答案：
7. 如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b 所示，则线圈先后两次转速之比为_______ , 交流电b 的最大值为 _______ V.
参考答案：
3:2 ， 20
8. 如图所示，理想变压器的次级有两组线圈，图中三个灯泡的规格相同，四个电表对电路的影响都可忽略不计。

开关K 断开时，灯L 1正常发光，这时两电流表示数之比I A1：I A2=1：4；开关K 闭合时，三个灯都正常发光，这时两电流表示数之比
= ，两电压表示数之比U
V1：U V2 = 。

参考答案：
3:4，4:1
9. 一根长0.2m 的导线.通以3A 的电流后垂直放进磁场，它受到磁场的作用力是6×10-2N ，则磁场的磁感应强度B 是________T ；当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时，磁感应强度为____. 参考答案： 0.1T 0.1T
10. （4分）按照你对以下几种传感器的理解填写下面表格中的空格中的内容。

参考答案：
光信号（1分）、压强（1分）、声音（1分）、温度（1分）
11. 阴极K 用极限波长λ0=0.66μm 的金属制成的装置如图所示．若闭合开关S ，现用λ=3000A 的紫外线照射阴极，调整两个极板电压，使饱和光电流的值（当阴极K 发射的电子全部到达阳极A 时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）I=0.64μA ． （1）求每秒钟阴极发射的光电子数；
（2）求光电子飞出阴极时的最大初动能．
（3）如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．
参考答案：
解：（1）阴极每秒发射的光电子数：n=
个．
（2）根据光电效应方程，光电子的最大初动能为：E km =hv ﹣W 0=，
代入数据解得最大初动能为：
J ．
（3）如图照射光的频率不变，光强加倍，则每秒内发射的光电子数也加倍，饱和光电流也增大为原来的2倍，根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数：n′=2n=8.0×1012个． 光电子的最大初动能仍然为：
J ．
答：（1）每秒钟阴极发射的光电子数为4.0×1012个； （2）光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10﹣19J ；
（3）每秒钟阴极发射的光电子数为8.0×1012个，光电子飞出阴极时的最大初动能为2.95×10
﹣19
J ．
12. 在物理学史上，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围存在磁场。

随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想，首先成功发现“磁生电”的物理学家是 。

参考答案：
13. （4分）某同学在做玩具直流电动机实验，当加在电动机两端的电压为0.3V时，测得流过电动机的电流为0.3A，此时电动机不转动,当电动机两端电压增大为2V时，电动机正常工作，此时流过电动机的电流为0.8A，则电动机线圈的电阻为 ，它正常工作时输出的机械功率为 W。

参考答案：
1；0.96
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________，
参考答案：
;
试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过
程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律
15. （9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点
(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是
___________运动.
(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些
(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。

(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。

参考答案：
(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数ｎ＝40，电阻ｒ＝0.1，长＝0.05ｍ，宽＝0.04ｍ，转速3000r/min，磁场的磁感应强度
Ｔ，线圈两端外接电阻Ｒ＝9.9的用电器和一个交流电流表。

求：（结果保留2位有效数字）
(1)线圈中产生的最大感应电动势；
(2)从图示位置开始计时,t=1/600s时刻,电流表的读数；
(3)从图示位置开始，线圈转过60°和120°，通过用电器的电荷量之比；
(4)1min内外力需要提供的能量。

参考答案：
（1）Em=nBSω=5.0V……3分
(2)I=E/(R+r)=Em/(R+r)=0.35A……3分
(3)q=t=
……3分
(4)能量守恒，能量E＇=Q=……3分
（其它解法正确同样给分）
17. 如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。

在x
轴上方空间的第一、第二象限内，既
无电场也无磁场；第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场E1和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场；在第四象限，存在沿y轴正方向、场强大小E2的匀强电场（E2＝2E1但E1、E2均未知）。

一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上处的P点以水平初速度v0沿x轴负方向进入第二象限。

然后经过x轴上的P1点与x轴成θ=60o（如图示）进入第三象限，在第三象限内带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后垂直于y轴，经P2点进入第四象限。

重力加速度为g，m、v0、q均为已知量。

求：
⑴粒子到达P1点时速度v1的大小及P1点到O点的距离x；
⑵第三象限空间中电场强度E1和磁感应强度B的大小；
⑶粒子经第四象限回到x轴时的动能为多少？
参考答案：18. 如图所示，一边长L＝0.2 m，质量m1＝0.5 kg，电阻R＝0.1 Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m2＝2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。

起初ad边距磁场下边界为d1＝0.8 m，磁感应强度B＝2.5 T，磁场宽度d2＝0.3 m。

物块放在倾角θ＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。

现将物块由静止释放，经一段时间后发现，当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。

(g＝10 m／s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：
（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小；
（2）线框全部进入磁场时的动能；
（3）整个运动过程中线框产生的焦耳热。

参考答案：
1）由于线框匀速出磁场，则
（2分）
对m1有T－m1g－BIL=0 （2分）
又因为（2分）
由以上各式联立可得 2 m/s （2分）
（2）设线框全部进入磁场时的动能为E k1，此时物块m2的动能为E k2，从线框全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场，由能量守恒得
（4分）
由于线框和物块速度大小时刻相等，所以（2分）
联立解得E k1＝0.9 J （2分）
（3）从初状态到线框全部穿出磁场，由能的转化与守恒定律得
（4分）
解得Q＝1.5 J （2分）。