广东省佛山市黄岐中学2021年高二物理上学期期末试题含解析

广东省佛山市黄岐中学2021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.如图所示，a、b、c、d四个线圈平面都垂直于无边界的匀强磁场，a线圈以速度v沿箭头方向匀速运动，b线圈以加速度a沿箭头方向做加速运动，c线圈绕轴oo′转动，d线圈绕过c点的垂直线圈平面的轴转动。这四个线圈中能产生感应电流的是（）参考答案：C直接利用感应电流产生的条件判断，即分析线圈中的磁通量是否发生变化。要分析磁通量的变化，一定要知道线圈运动前后的磁通量。线圈所在空间磁感强度未变，只考虑线圈在运动中线圈与磁场的正对面积。显然，A、B选项中线圈平动时，D选项中线圈转动时，磁通量均未变，A、B、D错；C选项中转动线圈时，一定导致磁通量发生变化，C正确。2.在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0．将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（

）A.B1－B0B.C.B1＋B0D.参考答案：B赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0，条形磁铁N极指向正北方向，其分磁感应强度也向正北，条形磁铁N极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向，结合矢量合成的平行四边形定则列式求解即可；根据题意，赤道上P点地磁场磁感应强度大小为；

条形磁铁N极指向正北方向，其分磁感应强度也向正北，故条行磁铁在P点产生的磁感应强度为：

条形磁铁N极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度为：，故选项B正确，选项ACD错误。【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成。3.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，电容器下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现交平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）A．带电油滴将竖直向上运动B．P点的电势将降低C．电容器的电容增大，极板带电荷量不变D．电容器的民容增大，极板带电荷量减小参考答案：A【考点】电容器的动态分析．【分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化．【解答】解：A、将上极板竖直向下移动时，d减小，电容器的电压U不变，由E=分析得知，板间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将沿竖直向上运动．故A正确．B、P点到下极板的距离不变，而E增大，由U=Ed知，P点与下极板间电势差增大，P点的电势大于零，则P点的电势升高，故B错误；C、d减小，由C=知，电容C增大，U不变，由C=分析可知电容器所带电量增加，故CD错误；故选：A4.（多选题）在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么（）A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D．输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比参考答案：AC【考点】远距离输电．【分析】根据P=UI得出输送功率与输送电压、电流的关系，结合P损=I2R判断输电线路上功率的损失．【解答】解：A、输电线上的电压损失△U=IR，输电线路上损失的电压与输送电流成正比．故A正确．B、输电电压越高，根据P=UI知，输送的电流越小，则输电线上损失的电压越小．故B错误．C、根据P=UI知，I=，则输电线上损失的功率P损=I2R=（）2R，知输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比．故C正确．D、根据P损=I2R知，输电线上损失的功率与输电线上的电流平方成正比．故D错误．故选：AC．5.一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为1Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况（

）参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一台起重机将质量为kg的货物在2s的时间内匀速提升5m，不计额外功，起重机在这2s内做的功为__________J，起重机在这2s内的平均输出功率为__________W。货物克服重力做功

J。（g取）参考答案：5×105

；2.5×105；5×1057.A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA=4kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图所示．则：（1）由图可知A、B两物体在

时刻发生碰撞，B物体的质量为mB=

kg．（2）碰撞过程中，系统的机械能损失

J．参考答案：（1）2s，6；（2）30【考点】动量守恒定律．【分析】根据位移时间图线分别求出A、B两物体碰前和碰后的速度，根据动量守恒定律求出B物体的质量．根据能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能【解答】解：（1）根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，x﹣t图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：，B的速度为：．碰后的AB的速度为：v=．根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根据能量守恒得，损失的机械能为：代入数据得：△E=30J．故答案为：（1）2s，6；（2）308.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则气泡上升过程中,气泡内的气体

热量,内能

.

参考答案：吸收,不变(每空2分)9.质量为m，电量为q带正电荷的小物块从半径为R的光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为E，磁感应强度为B的区域内如图所示，则小物块滑到底端时对轨道的压力为________．参考答案：小物块滑到底端时对轨道的压力为3mg－2qE＋qB10.如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距4cm,b、c相距10cm.将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从b点移到c点时电场力做功为5×10-6J,则b、c间电势差为________V，匀强电场的电场强度为___________v/m.。参考答案：

(1).250；

(2).5000；从b点移到c点时电场力做功求解b、c间的电势差；根据求解电场强度E。电荷从b点移到c点，根据，解得：，则电场强度为。【点睛】本题考查求解电场力做功的基本能力．对于电势差公式应用时，往往各个量均代入符号，而公式中的d为沿电场线方向的距离．11.如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，当偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动时，则当ω＝__________时振动最为剧烈，这个现象称为____________。参考答案：(1)2πf(2)共振12.如图所示，电子（质量m，电量e）经加速电场（电压为U1）后由中央进入偏转电场（电压为U2），然后从下极板的边缘飞出偏转电场，电子飞出电场时的动能为

；已知偏转电场极板长度为L，板间距离为d，该电子在偏转电场运动的加速度大小是a=

。

参考答案：，13.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L，直径d和电阻R。用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图A，则金属丝的直径为____________mm．图C游标卡尺的读数为____________cm。若用图B的电路图测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。（填“偏大”或“偏小”）

参考答案：0.696----0.698mm

10.00cm

偏小15.一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，若串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V,用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示．此时电压表的读数大小为________V；若要将该电流表改装成量程10.1mA的电流表，则需要并联一个________Ω的电阻。参考答案：1V，0.8V,

1四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m1=2.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其χ－t(位移－时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：①m2等于多少千克?②质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少？（注意正负号）参考答案：（1）由图象知，m1碰前速度v1=4m/s，碰后的速度v1/=–2m/s--2分m2碰前速度v2=0，碰后的速度v2/=2m/s------------------------------------2分由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/

带入数据解得：m2=6.0kg-----------------------------------------------------------2分（2）质量为m1的物体在碰撞过程中动量的变化量是△P=-12kg.m/s-17.(13分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=40Ω，试求：(1)线圈中感应电动势的最大值和感应电流的最大值；(2)设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)当ωt=30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值；(4)线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值。参考答案：解析：（1）因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在图示位置Em=nBSω=6×2×0.1×0.2×200V=48V………①（2分）感应电流最大值Im=

A=1.2A………………②（1分）（2）感应电动势的瞬时值表达式：e=Em·sinωt=48sin200tV……………③（2分）（3）当ωt=30°角时，穿过线圈的磁通量为Φ，则Φ=Bs·cos30°=2×0.1×0.2×Wb=0.035Wb……④（2分）此时感应电动势瞬时值为：e=48sin30°V=48×V=24V…………⑤（1分）由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i=

A=0.6A……⑥（1分）（4）线圈从图示位置转过的过程中，磁通量的变化为ΔΦ=B·S……………⑦（1分）线圈转过所用的时间Δt=……⑧（1分）此过程中交变电动势的平均值=n·

≈30.6V…………⑨（2分）18.如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变。不计重力。（1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间；（2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值。参考答案：；【分析】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆