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1、湖北省咸宁市咸安区横沟中学2020-2021学年高二物理上学期期末试题含解析一、 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. 图中的a是一个边长为L的正方形导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v 沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b。如果以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为哪个图？ 参考答案：B2. （单选）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为P和Q，则AEPQBEPEQ，PEQ，PQDEPEQ，Pm，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳
2、向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）A地面对人的摩擦力减小 B人对地面的作用力不变C地面对人的摩擦力增大 D人对地面的作用力减小参考答案：C4. （单选题）如图电路开关S1、S2原来都是闭合的.当滑动变阻器R1、R2、R3的滑片都刚好处于各自中点位置时，悬在平行板电容器中间的带电尘埃恰好处于静止状态，在其它条件不变情况下，要使尘埃向下运动，可用的方法是 A把R1的滑片位置向上移动 B把R2的滑片位置向上移动C把R3的滑片位置向上移动 D把开关S2断参考答案：B5. (多选)已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判
3、断，下述结论中正确的是（ ）A电压的有效值为311V B负载电阻的大小为22C交变电流的周期是0.02s D交变电流的频率是55Hz参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N， Q1=2.010-2C，Q2=4.010-2C则Q2在A处产生的场强大小是_ _N/C， 方向是_；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是 N/C； 若改变A、B之间的距离为4m，则A、B中的场强大小是 N/C， （）参考答案：500 N/C， 向左(从B指向A) ； 250 N/C， 7. 如图所示，两块水平放
4、置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数。可知，线圈中磁场B的变化情况是正在 (填写“增强”或“减弱”)；磁通量的变化率 。参考答案：8. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量将 (选填“变大”或“变小”)。若上述过程所经历的时间为O.1s，线圈中的磁通量变化了0.2Wb，则产生的感应电动势为 V。参考答案：变大 29. 通电导体所受的安培力，实际上是运动电荷受的 宏观表现。参考答案：
5、洛伦兹力10. 一矩形线圈面积S10-2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角130，穿过线圈的磁通量110-3Wb，则磁场的磁感强度B_；若线圈以一条边为轴的转180，则穿过线圈的磁能量的变化为_；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为20，则_参考答案：11. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为410-8C，相距40cm，则它们之间的相互作用力大小为_ _；在两者连线的中点处，电场强度大小为_。（静电力常量k的值为9.0109Nm2/c2）参考答案：9.010-5N 9.0103N/C12. 如图所示，可看成质点的A、B两个小球，质量分别为m和2m，用细绳连接后跨在固定的光滑圆柱体上，圆柱的半
6、径为R.先使小球B处于与圆柱中心等高，则小球A张紧细绳后刚好接触地面，再将小球B无初速释放，当B球着地后，A球能继续上升的最大高度是.参考答案：R/313. 两导体导电时的I-U图线如图11 所示，则电阻R1:R2= ；若两个导体中的电流强度相等(不为0)时，导体两端电压之比U1:U2= 。 参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。15. （6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干
7、燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200k1.110-3A5k手与脚之间300k7.310-4A8k手与塑料鞋底之间400k5.510-4A10k从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_倍。在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）
8、手与手之间200k1.110-3A5k4.410-2A手与脚之间300k7.310-4A8k2.810-2A手与塑料鞋底之间400k5.510-4A10k2.210-2A（3）潮湿（4）015A四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的
9、距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（3分）（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（4分）（3）P点到O点的距离。（5分）参考答案：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得： 2分 解得：1分（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得： , 每式各1分，计3分解得： 1分 采用其他做法，只要正确，给4分（3）设电子离开偏转电场时
10、沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得 1分17. 如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。（1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a ）的C点，求离子运动的速度大小（2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？参考答案：解：(1)若离子从y轴离开磁场区域时，其运动轨迹如图17-1所示，由几何关系得轨迹半径为 1分又离子在磁场中 1分得 1分（2
11、）离子在磁场中 得运动的周期为 联立得 2分若为离子运动轨迹对应的圆心角，则离子在磁场中的运动时间为 1分则离子在磁场中的运动时间与离子的速度大小无关，与轨迹的圆心角有关。如图17-2，只有当离子从x轴离开磁场（即离子既不从磁场的上边界离开磁场，也不从y轴离开磁场）时，离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系，最大圆心角为。 1分若离子刚好不能从磁场区域上边界离开磁场，则轨迹恰好与上边界相切，如图17-3，由几何关系 得，其轨迹半径为 1分若离子刚好不能从y轴离开磁场，则轨迹与y轴相切，如图17-4由几何关系得，其轨迹半径为 1分综上所述，要使离子从x轴离开磁场，则其轨迹半径必须满足且 ，即 1分即要使离子能在磁场中运动时间最长，则离子运动的速度必须满足ks5u 1分ks5u运动的最长时间为 1分18. 如图线圈的面积2.0102cm2，共l00匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以50周/秒的转速匀速转动，已知线圈电阻为1，外接电阻为9，那么：(1)电键K断开时电压表的读数是多少?(2)电键K闭合后电压表的读数是多少?(3)电阻R上消耗的功率是多少?(4)以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。参考答案：
