山东省青岛市胶州第八中学2022年高二物理上学期期末试题含解析

山东省青岛市胶州第八中学2022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.在学习“电场”一章的过程中，可总结出一些“经典”结论，有时可直接引用。以下列出了某同学总结的几个结论，其中正确的是A．电场力对电荷做了功，电荷的电势能一定改变B．电场线一定垂直于等势面C．电势降低的方向就是电场强度的方向D．沿同一等势面移动电荷，电场力不对电荷做功参考答案：ABD2.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电小球从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中A．小球带负电B．机械能守恒C．动能与重力势能之和增加D．动能减少，重力势能和电势能都增加参考答案：AD3.如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。从图示位置开始计时，线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V60W”灯泡，且灯泡正常发光。下列说法正确的是A．图示位置穿过线框的磁通量为零B．变压器原、副线圈匝数之比为C．变压器原线圈中电流强度为0.12AD．线框中电动势瞬时值表达式为e=500cosωtV参考答案：C4.我国广东大亚湾核电站是我国首座大型商用核电站，年发电量近150亿千瓦时。核电站是利用核裂变化产生的核能来发电的。下列四个核反应方程属于核裂变反应的是

A．

B．

C．

D．

参考答案：（B

）5.（单选）如图所示的电场中，从P点沿着电场线，电场强度逐渐增大的是参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，a、b、c、d为某电场中的四个等势面，一带正电的粒子飞入电场后，只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动，由此可知，这四个等势面的电势a、b、c、d由高到低的排列顺序是

。参考答案：7.如图所示，有一个10匝的矩形线圈，它的ab边的长度为10cm，处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时，天平平衡，电流大小为0.1A。若将电流反向，需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为

A。(g取10m/s2)参考答案：0.18.如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导线ab所在处的磁场方向竖直

(选填“向上”或“向下”)；闭合电键，通电导线ab在磁场中受到的力称为

（选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向

（选填“向左”或“向右”）。参考答案：向上、安培力、向右9.（填空）（2012秋?铜官山区校级期中）自然界只存在电和电两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带电，用毛皮摩擦过的胶木棒带电．电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是

，或者是

．这个结论叫作电荷守恒定律．参考答案：正，负，正，负，从一个物体转移到另一个物体，从物体的一部分转移到另一部分．电荷守恒定律自然界只存在正电和负电两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的胶木棒带负电．电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是从一个物体转移到另一个物体，或者是从物体的一部分转移到另一部分．这个结论叫作电荷守恒定律．故答案为：正，负，正，负，从一个物体转移到另一个物体，从物体的一部分转移到另一部分．10.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。当M点开始振动时，P点正好在______，这列波的传播速度是______。参考答案：

(1).波峰

(2).10m/s由题意，简谐横波沿x轴正向传播，在时PM间第一次形成图示波形，由于P振动时间是半个周期的整数倍，则知时间内振动传播了一个波长，故波的周期为根据图像可知PM之间距离为，根据波形可知，当M点开始振动时，由波形可知，P点在波峰，由图知，波长，则波速。11.下图是交流发电机的示意图。为了清楚，老师只画出了一匝线圈（实际共有N匝）。线圈AB边（长l1）连在金属环K上，CD边（长也为l1）连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动，如图甲至丁。那么：

(1）线圈转到上述图示的

位置时，线圈中电流最大；（2）线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流的方向

；（3）当AD边和BC边长均为l2，磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场，整个电路总电阻设为R，以丙图位置计时t=0，则线圈中电流随时间变化的规律为i=

.参考答案：12.一只氖管的起辉电压（达到或超过起辉电压后氖管会发光）与交变电压V的有效值相等，若将这交变电压接到氖管的两极，在一个周期内，氖管的发光时间为

参考答案：13.如图所示，水平放置的两个带有等量异种电荷的平行金属板中间有一个质量为m、带正电的小球q刚好能处于静止状态，则两带电金属板间的电场强度大小为_________，方向是_________。参考答案：mg/g

竖直向上三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0．1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力．静电力常量，g取10m/s2．求 （1）小球A的带电荷量； （2）释放瞬间小球B的加速度大小； （3）小球B运动到最低点时绳的拉力大小．

参考答案：（1）小球B刚释放瞬间，因v＝0

故垂直切线方向mgcos60°＝）代入数值，得qA＝5×10－6C

（2）切线方向，则（3）因释放后小球B做圆周运动，两球的相对距离不变，库仑力不做功，由机械能守恒得mg（L－Lcos60°）＝由最低点FT＋－mg＝

由以上各式得：FT＝mg＝1．5N17.（16分）如图(甲)所示，两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L=0.2m，板间距离d=0.2m，在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10－3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。（1）试求能够射出电场的带电粒子的最大速度。（2）证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。参考答案：（1）设两板间电压为U1时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有代入数据，解得：U1=100V在电压低于100V时，带电粒子才能从两板间射出，电压高于100V时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为v1，则有：；解得：m/s=1.414×105m/s

5分（2）设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ，则速度大小，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径，粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离代入数据，解得s=0.4m，s与θ无关，即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。

5分（3）粒子飞出电场进入磁场，在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的速度方向与OO'的最大夹角为α，，α=45°。

2分当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最长，=3π×10-6s=9.42×10-6s；

2分

当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最短，=π×10-6s=3.14