福建省寧德市福鼎第二十一中學2021年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.如圖所示，一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈，鐵芯與

磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場，磁場的中心與鐵芯的軸線重合。當鐵芯繞軸線以角速度ω逆時針轉動的過程中，線圈中的電流變化圖象在以下圖中哪一個是正確的？（從圖位置開始計時，N、S極間縫隙的寬度不計。以a邊的電流進入紙面，b邊的電流出紙面為正方向）參考答案：C2.如圖所示，光滑斜面靜止于粗糙水平面上，斜面傾角θ=30°，質量為m的小球被輕質細繩系住斜吊著靜止于斜面上，懸線與豎直方向夾角α=30°，則下列說法正確的是A．懸線對小球拉力是

B．地面對斜面的摩擦力是C．將斜面緩慢向右移動少許，懸線對小球拉力減小D．將斜面緩慢向右移動少許，小球對斜面的壓力減小

參考答案：AD3.（單選）某小型發電機產生的交變電動勢為（V），對此電動勢，下列表述正確的有A．最大值是V

B．周期是0.02s

C．有效值是V

D．頻率是100Hz參考答案：B4.一列簡諧機械橫波在x軸上傳播，在距離小于一個波長的x＝0與x＝2m處的兩質點的振動圖線分別如圖中實線與虛線所示．由此可以得出()A．該波的波長一定是4mB．該波的周期一定是4sC．該波的傳播速度可能是0.4m/sD．該波的傳播速度可能是m/s參考答案：B5.如圖，在正點電荷Q形成的電場中，AD、BC是以Q為圓心的兩段圓弧。正點電荷q沿A→B→C→D→A移動，則該電荷q(

)A．沿BC運動時不受電場力作用B．沿DA運動時電場力不做功C．在B點時的電勢能比在D點時小D．在A點時受到的電場力比在C點時小參考答案：BC在電場中，正點電荷不論怎么運動都受電場力，選項A錯誤。DA弧是等勢面，選項B正確。沿電場線方向電勢降低，正點電荷在電勢高處電勢能大，選項C正確。電場線密處電場強度大，該正點電荷所受的電場力也大。選項D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，放在蹄形磁鐵兩極間的導體棒ab，當通有由b向a的電流時，受到的安培力方向向右，則磁鐵的上端是

極；如果磁鐵上端是S極，導體棒中的電流方向由a向b，則導體棒受到的安培力方向為

．(選填“向左”、“向右”)參考答案：7.如圖所示，質量之比為1:2的兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，它們之間的最大靜摩擦力為f，木塊B與勁度系數為k的輕質彈簧連，彈簧的另一端固定在墻上。為使A和B在振動過程中不發生相對滑動，則它們的振幅不能大于

。參考答案：8.三個半徑相同的彈性球，靜止置于光滑水平面的同一直線上，順序如圖所示，已知mA=mB=1千克，當A以速度vA=10m/s向B運動，若B不再與A球相碰，C球的最大質量為______千克。參考答案：19.如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定偏角.（1）現用一不帶電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將

（填“增大”“減小”或“不變”）.（2）使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉.那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針

（填“有”或“無”）偏轉.

參考答案：（1）減小（2）無10.我國照明電路電壓

V，電流方向每秒變化

次。

參考答案：11.蓄電池的電動勢是2V，說明電池內非靜電力每移動1C的電荷做功，其電勢能（填“增加”或“減小”），是能轉化為能的過程．參考答案：2J，增加，化學，電能考點：電源的電動勢和內阻．專題：恒定電流專題．分析：電動勢表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小，根據電源的電動勢定義式E=分析電動勢的意義．式中W是非靜電力做功，q是非靜電力所移動的自由電荷的電荷量．解答：解：蓄電池的電動勢是2V，根據電源的電動勢定義式E=分析可知，電池內非靜電力每移動1C的電荷做功W=qE=1×2J=2J．蓄電池內非靜電力對自由電荷做功，將化學能轉化為自由電荷的電勢能，即增加的電勢能是由化學能轉化的．故答案為：2J，增加，化學，電能點評：本題考查對電動勢物理意義的理解．對電動勢定義式E理解準確到位，就能正解作答．12.如圖所示，一單匝線圈從左側進入磁場的過程中，穿過線圈的磁通量將

▲

(選填“變大”或“變小”)。若上述過程所經歷的時間為O.1s，線圈中的磁通量變化了0.2Wb，則產生的感應電動勢為

▲

V。參考答案：變大

213.如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，驗電器指針保持一定偏角．(1)現用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(2)使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉．那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針________(填“有”或“無”)偏轉．(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有________(填“粒子性”或“波動性”)．甲圖中金屬片張開是因為驗電器帶________(填“正”或“負”)電，若改用強度較弱的紫外線照射鋅板________(填“能”或“不能”)使金屬片張開；乙圖中ν1________ν(填“>”、“<”或“＝”)．參考答案：

(1).減小

(2).無

(3).粒子性

(4).正

(5).能

(6).>【詳解】(1)在A處用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，會使鋅板上帶的正電減少，驗電器指針偏角將減小。(2)鈉燈發出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉，說明黃光不能使鋅板產生光電效應；改用紅外線燈照射鋅板，紅外線的頻率小于黃光的頻率，紅外線也不能使鋅板產生光電效應，驗電器指針無偏轉。(3)光電效應實驗和康普頓實驗都證明了光具有粒子性。紫外線燈照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。只要入射光的頻率大于截止頻率，光電效應就會發生。較弱的紫外線照射鋅板，鋅板一樣產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，驗電器帶正電，驗電器的金屬片張開。乙圖中光子與電子碰撞后，光子的能量減小，光子的頻率減小，則。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發現，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果，解釋這種現象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．15.真空中有兩個點電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點睛】解決本題的關鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖9所示，間距l=0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內，在水平面a1b1b2a2區域內和傾角θ=37o的斜面c1b1b2c2區域內分別有磁感應強度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場。電阻R=0.3Ω、質量m1=0.1kg、長為l的相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導軌無摩擦滑動且始終接觸良好。一端系于K桿中點的輕繩平行于導軌繞過輕質滑輪自然下垂，繩上穿有質量m2=0.05kg的小環。已知小環以a=6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動。不計導軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長。取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：（1）小環所受摩擦力的大小；（2）Q桿所受拉力的瞬時功率。參考答案：解析：（1）對于小環的勻加速運動，運用牛頓第二定律有：。代入數據解得：f=0.2N。

（2）設流過桿K的電流為I，由安培力公式及共點力平衡條件有：。

對桿Q，根據并聯電路分流關系、安培力公式及共點力平衡條件有：；對Q桿的勻速運動，運用法拉第電磁感應定律有：。對整個閉合電路運用歐姆定律有：，而：。F的瞬時功率為：。代入數據解得：P=2W。17.如圖所示，光滑水平面上有A、B兩個物體，A物體的質量mA=1kg，B物體的質量mB=4kg，A、B兩個物體分別與一個輕彈簧拴接，B物體的左端緊靠豎直固定墻壁，開始時彈簧處于自然長度，A、B兩物體均處于靜止狀態，現用大小為F=10N的水平恒力向左推A，將彈簧壓縮了20cm時，A的速度恰好為0，然后撤去水平恒力，求：（1）運動過程中A物體的最大速度．（2）運動過程中B物體的最大速度．參考答案：解：①恒力做的功為：W=Fx=2J彈簧具有的最大彈性勢能為：EP=W=2J彈簧完全彈開達到原長時，A速度達到最大EP=mAvA==2m/s

②當彈簧再次達到原長時，B物體的速度最大根據系統動量守恒定律和能量守恒得mAvA=mAv′A+mBv′BmA=mA+mB

所以：vB=0.8m/s

答：（1）運動過程中A物體的最大速度是2m/s．（2）運動過程中B物體的最大速度是0.8m/s．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）根據功的定義式求出恒力做的功，彈簧完全彈開達到原長時，A速度達到最大，根據能量守恒求解（2）當彈簧再次達到原長時，B物體的速度最大，根據系統動量守恒定律和能量守恒求解18.如圖所示為一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象。此時質點P的運動方向沿y軸負方向且當t=0.55s時質點P恰好第3次到達y軸正方向最大位移處。問：

（1）該簡諧橫波的波速v的大小和方向如何？

（2）從