2021年云南省昆明市寻甸县第三中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021年云南省昆明市寻甸县第三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. （多选题）钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为
kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为N A．已知1克拉=0.2克，则（）A．a克拉钻石所含有的分子数为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．钻石分子直径的表达式为（单位m）
D．钻石分子直径的表达式为（单位m）
参考答案：
BC
【考点】阿伏加德罗常数．
【分析】通过求解出a克拉钻石的摩尔数，求解出所含分子数
利用摩尔体积求解出每个分子的体积，再根据球的体积公式计算出分子直径．
【解答】解：A、a克拉钻石的摩尔数为：n=
所含的分子数为：N=nN A=．故A正确，B错误；
C、钻石的摩尔体积为：V= m3/mol
每个钻石分子体积为：
该钻石分子直径为d，则：由上述公式可求得：d=（单位为m）故C正确，D错误
故选：BC
2. （单选）图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知a位置的质点比c位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（）
A．a<x<b B．b <x <c
C．c<x<d D．d <x <e
参考答案：
A
3. （单选）下列关于电磁场的说法中，正确的是
A．法拉第首先提出了场的概念，麦克斯韦建立了系统的电磁场理论
B．电荷之间的相互作用都是通过电场发生的
C．变化的电场一定在其周围产生变化的磁场
D．变化的磁场可以在其周围产生匀强电场
参考答案：
A
4. 在杨氏双缝干涉实验中，如果（）
A．用白光作为光源，屏幕上将出现黑白相间的条纹
B．用红光作为光源，屏幕上将出现红黑相间的条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一个狭缝，屏上将出现彩色条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将出现间距不等的条纹
参考答案：
BD
5. （单选题）真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F 。

如保持它们间的距离不变，将其中一个的电量增大为原来的2倍，则它们间的作用力大小变为（ ） A ．F/4 B ．F/2 C ．F D ．2F 参考答案： D
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T ，竖直分量是4.0×10-5T ，则地磁场磁感应强度的大小为__________。

在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为_________。

参考答案：
5.0×l0-5T 2.0×10-4
7. 光子的能量是由光的__________决定的，可见光中光子能量最大的是________色光。

参考答案：
频率，紫色
8. （5分）有一颗人造地球卫星，在太阳落山后2小时，我们能在自已的正上方看见它，设地球的半径为R ，那么此卫星离开地面的最低高度为 。

参考答案：
9. 如图所示，质量为m2=10kg 的滑块静止于光滑水平面上，一小球m1=5kg ，以v1=10m/s 的速度与滑块相碰后以2m/s
的速率被弹回。

碰撞前两滑块的总动能为 J
，碰撞后两滑块的
总动能为
J 。

参考答案： .250J 190J
10. (3分)如图是一匀强电场，在电场中有M 、N 、P 三点，M 、N 的连线与电场线方向平行，P 、N 的连线与电场线方向垂直．已知场强E ＝2×l02N ／C ，MN 间的距离s ＝30cm ．一个电
荷量为q ＝一4×10－8C 的点电荷从M 点沿MN 连线移到N 点电势能 (填“增加”或者“减少”)了 J ，沿MP 连线移到P 点电势能变化了 J 。

参考答案：
增加(1分)2.4×10－
6J(1分)2.4×10－
6J(1分)
11. “探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：
A ．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B ．条形磁铁
C ．直流电源
D ．多用电表
E ．开关、导线若干
（1）上述器材在本实验中不必用到的是__________（填器材前的序号）； （2）本实验中还需用到的器材有_______________。

参考答案： (1) BC (2)交流电源
12. 图中a 、b 和c 表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为U 、和。

一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b 时的速率为v ，则它经过等势面c 时的速率为______。

参考答案： 1.5v
13. 利用火箭发射载人神舟飞船，当火箭从静止开始加速起飞时，火箭推力______（填“大于”或“小于”）火箭和飞船的重力，此时宇航员处于___________(填“超重”、“失重”或“完全失重”）状态。

参考答案：
大于、超重
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯
特的实验结果，解释这种现象．
参考答案：
闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．
15. 在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃
气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
参考答案：
燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象
解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它
的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图9所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数100匝，线圈电阻r =2Ω，外电阻R =8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计。

线圈在磁感强度
B=2/π（T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s。

若线圈经图示位置时开始计时（线圈平面平行于磁场方向），
（1）写出线圈中感应电动势的最大值和有效值
（2）从图示位置起转过90°过程中，通过电阻R的电量
（3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热参考答案：
：1）峰值电动势Em =" nBSω" =20v…………………..（1分）
有效值E=14.14V
（2）所求电量C…（2分）
（3）回路中电流的有效值A…（2分）
所求过程所用时间s …………（1分）
所以线圈中产生的焦耳热J …………
17. 有一平行板电容器倾斜放置，极板AB、CD与水平面夹角，板间距离为d，AB板带负电、CD板带正电，如图所示，有一质量为m、电荷量大小为q的带电微粒，以动能EK 沿水平方向从下极板边缘A处进入电容器，并从上极板边缘D处飞出，运动轨迹如图中虚线所示，试求：
（1）带电徽粒的电性。

2）两极板间的电势差。

（3）微粒飞出时的动能（重力加速度为g）
参考答案：
18. 如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成，轨道所在空间存在磁感应强度大小为
B、方向竖直向上的匀强磁场．质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上，刚好不下滑；质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上，用恒力F拉棒cd，使之在水平轨道上向右运动．棒ab、cd与导轨垂直，且两端与导轨保持良好接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求棒ab与导轨间的动摩擦因数μ；
（2）求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小；
（3）若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离x，求此过程中ab上产生热量Q．
参考答案：
解：（1）当ab刚好不下滑，静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件得：mgsin37°=μmgcos37°则μ=tan37°=0.75
（2）设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E
由法拉第电磁感应定律有E=BLv
设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I=
设ab所受安培力为F安，有F安=BIL
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有
F安cos37°=mgsin37°+μ（mg cos37°+F安sin37°）
代入数据解得：F安==mg
又F安=代入数据解得v=
（3）设ab棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，
由能量守恒有F?x﹣2Q=mv2
解得Q=F?x﹣mv2=F?x﹣
答：
（1）棒ab与导轨间的动摩擦因数μ是0.75；
（2）当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小是；（3）若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离x，此过程中ab上产生
热量Q是F?x﹣．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【分析】（1）导体棒ab刚好不下滑时，静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件和摩擦力公式结合求解．
（2）当棒ab刚要向上滑动时静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件和安培力公式可求得此时的感应电流，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合，吉得到cd棒的速度v的大小．
（3）由能量守恒定律求得ab上产生热量Q．。