山西省朔州市曹娘中學2021年高二物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.通電導線所受安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系，下列圖示正確的是參考答案：D2.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11：5，原線圈與正弦交流電源連接，輸入電壓u如圖7所示，副線圈僅接入一個10的電阻，則

A．流過電阻的電流是0.2A

B．與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)是

C．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103J

D．變壓器的輸入功率是1×103W

參考答案：

（

D

）3.(單選)如圖所示是一個基本邏輯電路。聲控開關(guān)、光敏電阻、小燈泡等元件構(gòu)成的一個自動控制電路。該電路的功能是在白天無論聲音多么響，小燈泡都不會亮，在晚上，只要有一定的聲音，小燈泡就亮。這種電路現(xiàn)廣泛使用于公共樓梯間，該電路虛線框N中使用的是門電路．則下面說法正確的是（

）A．R2為光敏電阻，N為或門電路B．R2為光敏電阻，N為與門電路C．R2為熱敏電阻，N為或門電路D．R2為熱敏電阻，N為非門電路參考答案：B4.如圖所示，固定小球Q1、Q2帶等量正電荷，其連線水平且聯(lián)有一光滑絕緣桿，桿上套一帶正電的小球，桿所在的區(qū)域存在一水平勻強磁場，方向如圖所示，小球重力不計。現(xiàn)將小球從圖示位置由靜止開始釋放，在小球此后運動過程中，下列說法中正確的是（

）A．小球所受的洛倫茲力大小不斷變化，但方向始終不變B．小球的加速度大小不斷變化，但方向始終不變C．小球速度一直增大D．小球在連桿上做往復運動參考答案：D5.關(guān)于電勢差和電場力做功的說法中，正確的是(

)A.電勢差是矢量，電場力做的功是標量B.在兩點間移動電荷，電場力不做功，則兩點間的電勢差為零C.在兩點間被移動的電荷的電荷量越少，則兩點間的電勢差越大D.在兩點間移動電荷時，電場力做正功，則兩點間的電勢差大于零參考答案：B【分析】電場線與等勢面垂直。沿電場線的方向，電勢降低。電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加。A項，電勢差有正負，但是符號不代表方向，是標量。電場力做的功是標量，故A項錯誤。B項，由電場力做功的表達式，電場力不做功，故兩點間電勢差為零，故B項正確。C項，兩點間的電勢差與移動的電荷無關(guān)，由電場決定，故C項錯誤。D項，根據(jù)可知，電場力做正功時，兩點間電勢差取決于所帶電荷種類，若為負電荷，則電勢差小于零，故D項錯誤。綜上所述，本題正確答案為B。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球套在豎直的絕緣桿上并能沿桿豎直下滑，勻強磁場的磁感應強度大小為B方向水平，并與小球運動方向垂直。若小球的電荷量為q，球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)豎直絕緣桿足夠長，則小球由靜止釋放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______參考答案：7.如圖所示的理想變壓器,它的初級線圈接在交流電源上,次級線圈接一個標有“12V100W”的燈泡,已知變壓器初、次級線圈的匝數(shù)比為10:1,那么小燈泡正常工作時,圖中的電壓表的讀數(shù)為__________V,電流表的讀數(shù)為__________A．參考答案：8.將電量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移動到B點，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B點移動到C點，電場力做了1.2×10-5J的功，則電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能

（填“增加”或“減少”）了

J；如果規(guī)定A點為零勢點，則φB=

V，φC=

V。參考答案：增加

1.8×10-5J

-5V

-3V9.為了研究原子的結(jié)構(gòu)，盧瑟福和他的同事做了如圖所示的粒子散射實驗，金箔是圖中的________，顯微鏡是圖中的________。（選填“A”、“B”、“C”或“D”）參考答案：_B____(2分)

__D__10.帶有2×10－6C的檢驗電荷置于電場中某點，它所受的電場力大小為10－2N，則電場強度的大小為＿＿＿＿＿＿＿N/C。現(xiàn)把帶有3×10－6C的檢驗電荷放在該點,它所受的電場力大小為＿＿＿＿＿＿＿N，參考答案：5000(5×103)、0.015(1.5×10-2)11.（4分）左右放置的兩點電荷A、B，帶電量分別為Q1，Q2，相距2cm，在電荷A左側(cè)1cm處的電場強度正好為零，那么Q1，Q2必是_________（填“同種”或“異種”）電荷，且Q1/Q2=________參考答案：異種；1/912.磁鐵的磁極吸引著兩根鐵絲，兩根鐵絲下端相互排斥，如圖2.5-2所示，這是因為鐵絲被磁鐵

后，遠離磁極的一端的極性是

（填“相同”或“相反”）的而相互排斥。參考答案：13.（4分）19世紀中葉，英國物理學家

系統(tǒng)總結(jié)了人類對電磁規(guī)律的研究成果，提出了電磁場理論并預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在．電磁波在日常生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應用，某衛(wèi)星傳送電視信號的頻率為2.0×109Hz，它在真空中的波長為

m。參考答案：麥克斯韋（2分）

0.15（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全，轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利疊氮化納（NaN3）爆炸產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3，已知氮氣的摩爾質(zhì)最M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)N；（2）囊中氮氣分子間的平均距離．參考答案：解：（1）設(shè)N2的物質(zhì)的量為n，則n=氮氣的分子總數(shù)N=NA代入數(shù)據(jù)得N=3×1024．（2）氣體分子間距較大，因此建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，所以一個氣體的分子體積為：而設(shè)邊長為a，則有a3=V0解得：分子平均間距為a=3×10﹣9m答：（1）囊中氮氣分子的總個數(shù)3×1024；（2）囊中氮氣分子間的平均距離3×10﹣9m．【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】先求出N2的物質(zhì)量，再根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)求出分子的總個數(shù)．根據(jù)總體積與分子個數(shù)，從而求出一個分子的體積，建立每個分子占據(jù)一個立方體，則分子間的平均距離，即為立方體的邊長，15.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖，勻強電場中有一半徑為r水平放置的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行。一電荷為q(q>0)的質(zhì)點在軌道內(nèi)側(cè)運動，經(jīng)過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計重力，求電場強度的大小E；質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時的動能Eka、Ekb。參考答案：解：質(zhì)點所受電場力的大小為設(shè)質(zhì)點質(zhì)量為m，經(jīng)過a點和b點時的速度大小分別為和，由牛頓第二定律有：設(shè)質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時的動能分別為和，有、聯(lián)立上式可得：

17.如圖甲所示，ABCD為一足夠長的光滑絕緣斜面，EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面的勻強磁場，磁場邊界EF、HG與斜面底邊AB平行，一正方形導體框abcd放在斜面上，ab邊平行于磁場邊界，現(xiàn)使導體框從斜面上某處由靜止釋放，導體框從開始運動到cd邊離開磁場的過程中，其運動的v﹣t圖象如圖乙所示，重力加速度為g，圖乙中導體框運動的各個時刻及對應的速度均為已知量，求：（1）斜面傾角的正弦值sinθ；（2）磁場區(qū)域的寬度d；（3）金屬框cd邊到達磁場邊界EF前瞬間的加速度．參考答案：見解析解：（1）由圖乙可知，在0～t1時間內(nèi)導體框運動的加速度a1= 設(shè)斜面的傾角θ，由牛頓第二定律有

a1=gsinθ 解得

sinθ= （2）在t1～2t1時間內(nèi)導體框勻速進入磁場，則

在2t1～3t1時間內(nèi)，導體框運動位移

則磁場的寬度

d=l＋x=

（3）在t2時刻導體框cd邊到達EF邊界時的速度為v2，設(shè)此時加速度大小為a2，cd邊切割磁場產(chǎn)生的電動勢

E=Blv2

受到的安培力

由牛頓第二定律

F-mgsinθ=ma2 導體框進入磁場時

聯(lián)立解以上各式得

a2=

18.一個內(nèi)壁光滑的圓柱形氣缸，質(zhì)量為M，底面積為s，缸內(nèi)有一個質(zhì)量為