2021年河北省唐山市鎮(zhèn)中學高二物理上學期期末試卷含解析

2021年河北省唐山市鎮(zhèn)中學高二物理上學期期末試卷含解析一、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.（多選題）有一個交變電流U＝311sin314t(V)，則下列說法中正確的是()A．這個交變電流的頻率是50HzB．它可以使“220V,100W”的燈泡正常發(fā)光C．用交流電壓表測量時，讀數為311VD．使用這個交變電流的用電器，每通過一庫侖的電量時，電流做功220J參考答案：ABD考點：交流電的描述?！久麕燑c睛】根據電壓表達式中各物理量的含義去分析周期、有效值瞬時值，由功率公式計算消耗的電功率。2.(單選)一個做自由落體運動的物體，下落速度v隨時間t變化的圖象如圖所示，其中正確（）。參考答案：D3.一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交流電的圖象如圖所示，由圖可以知道（）A.0.01s時刻線圈處于中性面位置B.0.01s時刻穿過線圈的磁通量為零C.該交流電流有效值為2AD.該交流電流頻率為50Hz參考答案：B0.01s時刻感應電流最大，磁通量為零，位置與中性面垂直，A錯；B對；峰值為6.28A，有效值為6.28A/1.414=4.45A，C錯；周期為0.04s,頻率為1/T=25Hz，D錯；4.（單選題）一根通電直導線在某個空間沒有受到安培力的作用，那么（

）A．這個空間可能有方向與電流方向平行的磁場

B．這個空間一定沒有磁場

C．這個空間可能有方向與電流方向垂直的磁場

D．以上三種說法都不對參考答案：A5.（單選）如圖所示，一個有界磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1勻速移動到位置2，則下列說法正確的是（

）A．導線框進入磁場時,感應電流方向為a→b→c→d→aB.導線框離開磁場時,感應電流方向為a→d→c→b→aC.導線框進入磁場時,受到的安培力方向水平向右D.導線框離開磁場時,受到的安培力方向水平向左參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運動，則其角速度ω＝

；電子繞核的運動可等效為環(huán)形電流，則電子運動的等效電流I＝

。（已知電子的質量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）

參考答案：，

。7.圖示為奧斯特在1820年做過的一個實驗，他將一根直導線平行地放在小磁針的上方，當給導線通以電流時，小磁針發(fā)生如圖所示的偏移，則導線中的電流方向為沿導線向________________（填“左”或“右”）。參考答案：右8.矩形線圈abcd，長ab=20cm，寬bc=10cm，匝數n=200，線圈回路總電阻R=5Ω．整個線圈平面內均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，若勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，則：（1）穿過線圈的磁通量的變化率為

Wb/s；（2）線圈回路中產生的感應電流為

A；（3）當t=0.3s時，線圈的ab邊所受的安培力為

N；（4）在1min內線圈回路產生的焦耳熱為

J．參考答案：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）48【考點】法拉第電磁感應定律；電磁感應中的能量轉化．【分析】（1）磁通量的變化率根據計算；（2）線圈在變化的磁場中，產生感應電動勢，形成感應電流，由法拉第電磁感應定律來求出感應電動勢大?。柚陂]合電路的毆姆定律來算出感應電流大小．（3）通電導線處于磁場中受到安培力，則由公式F=BIL可求出安培力的大小．（4）由于磁通量的變化，導致線圈中產生感應電流，根據焦耳定律可得回路中的產生熱量【解答】解：（1）磁通量的變化率（2）由法拉第電磁感應定律，則有：E==NS可知，則回路中感應電動勢為E=回路中感應電流的大小為I==A=0.4A（3）當t=0.3s時，磁感應強度B=0.2T，則安培力為F=NBIL=200×0.2×0.4×0.2=3.2N；（4）1min內線圈回路產生的焦耳熱為Q=I2Rt=0.42×5×60J=48J．故答案為：（1）0.01

（2）0.4

（3）3.2

（4）489.將1的油酸溶于酒精，制成200的溶液，已知1溶液有50滴．將一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，測得薄層面積為0.2.由此可估算出油酸分子的直徑為m.參考答案：10.陰極射線管中的電子束在磁場中發(fā)生偏轉，這表明電子在磁場中受到

（填“安培力”或“洛倫茲力”）的作用。參考答案：11.如圖，通電導線ab緊靠著豎直導軌恰能勻速下滑，已知ab和導軌間的摩擦系數為0.50，勻強磁場方向豎直向上，ab質量為0.01kg，則通過ab的電流方向為______，ab受的磁場力為_______N.(g取10m/s2）。參考答案：b→a；0.212.有一個電容器，帶電荷量為1×10-5C.兩極板間電壓為200V，電容器電容為______F.如果使它帶電荷量再增加1×10-6C，此時它的電容為______F，兩極板間的電壓為______V參考答案：5×10-8F.

5×10-8

F，

220

V13.如圖所示，D為一電動機，電動機內部導線的電阻r’＝0.4Ω，電源電動勢E＝40V，電源內電阻r＝1Ω，當開關S閉合時，電流表的示數為I＝4.0A，則電動機的發(fā)熱功率為____

W，轉化為的機械功率是______W．參考答案：6.4

137.6三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學得用多用電表測量二極管的反向電阻。完成下列測量步驟：（1）檢查多用電表的機械零點。（2）將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，將選擇開關拔至電阻測量擋適當的量程處。（3）將紅、黑表筆___________，進行歐姆調零。（4）測反向電阻時，將________表筆接二極管正極，將________表筆接二極管負極，讀出電表示數。（5）為了得到準確的測量結果，應讓電表指針盡量指向表盤_________（填“左側”、“右側”或“中央”）；否則，在可能的條件下，應重新選擇量程，并重復步驟（3）（4）。（6）測量完成后，將選擇開關拔向_______________位置。參考答案：（3）短接（4）紅

黑（5）中央（6）OFF15.有一個小燈泡上標有“4V，2W”的字樣，現在要用伏安法測量這個小燈泡的伏安特性曲線?，F有下列器材供選用：A．電壓表V1（0-5V，內阻約10kΩ）

B．電壓表V2（0-10V，內阻約20kΩ）C．電流表A1（0-0.3A，內阻約1Ω）

D．電流表A2（0-0.6A，內阻約0.4Ω）E．滑動變阻器R1（0-10Ω，2A）

F．滑動變阻器R2（0-100Ω，0.2A）G．學生電源（直流6V）、開關及導線（1）為了調節(jié)方便，測量盡可能準確，實驗中應選用電流表_________，滑動變阻器__________________。（2）為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數據；請在下面的方框中畫出實驗電路圖。（3）某同學通過實驗得到的數據畫出了該小燈泡的伏安特性曲線，如上圖所示，若用電動勢為4.0V、內阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是_________W。（保留二位有效數字）參考答案：（1）ＡＤＥ

（2）（3）0.42W（0.02W）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）如圖是家用電飯煲的電路圖．將電飯煲接到穩(wěn)壓電源上，當開關接通“加熱”擋時，電熱絲以額定功率給食物加熱，當食物蒸熟后，開關接通“保溫”擋，給食物保溫，這時電熱絲的功率為其額定功率的，電流為1.40A，已知分壓電阻的阻值是R=100Ω．求：（1）保溫時，電阻R兩端的電壓；（2）穩(wěn)壓電源輸出的電壓．參考答案：（1）保溫時，電阻R兩端的電壓為140V；（2）穩(wěn)壓電源輸出的電壓為210V；考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律解：（1）電阻R兩端的電壓為UR=IR=1.40×100=140（V）

（2）設電熱絲的電阻為r，電源輸出電壓為U，則（）2r=×解得：r=50Ω

所以電源電壓為U=I（R+r）=1.40×（100+50）=210（V）

答：（1）保溫時，電阻R兩端的電壓為140V；（2）穩(wěn)壓電源輸出的電壓為210V；17.一勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場分布在以O為中心的一個圓形區(qū)域內．一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點O開始運動，初速為，方向沿x正方向．后來，粒子經過y軸上的P點，此時速度方向與y軸的夾角為30°，P到O的距離為L，如圖所示．不計重力的影響．求磁場的磁感應強度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R．

參考答案：粒子在磁場中受各侖茲力作用，作勻速圓周運動，設其半徑為r，

①

據此并由題意知，粒子在磁場中的軌跡的圓心C必在y軸上，且P點在磁場區(qū)之外。過P沿速度方向作延長線，它與x軸相交于Q點。作圓弧過O點與x軸相切，并且與PQ相切，切點A即粒子離開磁場區(qū)的地點。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C，如圖所示。

由圖中幾何關系得L=3r

②由①、②求得

③圖中OA的長度即圓形磁場區(qū)的半徑R，由圖中幾何關系可得

④18.如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω。一導體棒MN垂直于導軌放置