广东省惠州市田美中学2021年高二物理期末试题含解析

广东省惠州市田美中学2021年高二物理期末试题含解析一、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，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A.0～1s内线圈磁通量不断增大B.第4s末的感应电动势为0C.0～1s内与2～4s内的感应电流相等D.0～1s内感应电流方向为顺时针参考答案：AD试题分析：0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确。第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误。0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误。用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确。考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等。2.图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹（粒子穿过铅板后电量、质量不变），室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内),由此可知此粒子(

)A．一定带正电

B．一定带负电C．不带电

D．可能带正电，也可能带负电参考答案：A3.（多选题）如图所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（）A．乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反B．甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s方向不变C．两车距离最近时，速率相等，方向相同D．两车距离最近时，速率都为m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相反参考答案：BC【考点】动量守恒定律．【分析】甲车和乙车组成的系统，在整个过程中动量守恒，结合动量守恒定律进行分析，明确当两车速度相同时，相距最近，而乙车反向时速度为零．【解答】解：A、系统不受外力，总动量守恒，设甲的初速度方向为正方向；当乙车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=m甲v1′，解得：v1′=﹣1m/s，方向与原来方向相反．故A错误．B、当甲车速度为零时，开始反向，根据动量守恒定律得：m甲v1﹣m乙v2=m乙v2′，解得：v2′=﹣0.5m/s，方向与原来乙的方向相同．故B正确．CD、当两者速度相同时，相距最近，根据动量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=（m甲+m乙）v，解得：v=m/s，方向与乙车原来的速度方向相同．故C正确，D错误．故选：BC．4.在匀强磁场中，有一接有电容器的导线回路，如图，已知C=30μF,L1=5cm,L2=8cm,磁场以5×10-2T/s的速率增强，则(

)A．电容器上板带正电，带电量为2×10—9CB．电容器上板带负电，带电量为4×10—9CC．电容器上板带正电，带电量为6×10—9CD．电容器上板带负电，带电量为8×10—9C参考答案：

C5.（单选）如图所示，曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是(

)A.电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B.该电场的方向水平向左C.b点的电势高于a点的电势D.电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将截面均匀，长为L、电阻为R的金属导线截去

，再拉长至L，则导线电阻变为

。参考答案：7.有一单摆，在山脚下测得周期为T1，移到山顶测得周期为了T2，设地球半径为R，则山的高度为__________。参考答案：R8.如图所示，M、N间电压恒定，当开关S合在a点时，电压表示数为5.5V，电流表示数为0.2A；当开关S合在b点时，电压表示数为6V，电流表示数为0.1A，可以推断（1）电流表的内阻是2.5Ω．（2）Rx的真实值57.5Ω．参考答案：解：（1）：设M、N间电压为U，当s在b点时，应有：U==6V，当s合在a点时，根据欧姆定律应有：U﹣5.5=0.2解得：=2.5Ω；（2）：当s合在b点时，应有：U=I（），解得：==57.5Ω；答：（1）电流表的内阻为2.5Ω；（2）的真实值为57.5Ω9.有一个未知电阻Rx，用图中A和B两种电路分别对它进行测量，用A图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用B图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，、则用

图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=

Ω。参考答案：甲，100010.如图用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3________________，P4________________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n=_______，并在图中正确地画出完整的光路图。参考答案：被P2的像挡住，挡住P1、P2的像，挡住P1、P2的像和P3，11.如图是交流发电机的示意图。单匝线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电。线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路电阻R=10Ω相连。当线圈沿逆时针方向转动时，从中性面开始计时产生的电动势e=314sin314t(V).线圈的最大磁通量为________Wb；当t=0.005秒时的瞬时电动势为________V；从中性面开始计时在0.005秒内通过R的平均电量为______C

参考答案：12.一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L=60cm，厚度d=30cm，为了扩大向外的观察视野，将折射率n=的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图）。（1）嵌入玻璃砖后在中央O点观察，视野的最大张角α=__________（2）如果要使视野的最大张角α接近180°，则要求嵌入折射率至少为______的玻璃砖。参考答案：120°；213.我国照明电路电压

V，电流方向每秒变化

次。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15.（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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v被匀速提升，这时电流表和电压表的示数分别是I＝5.0Ａ和U＝110Ｖ，重物p上升的速度v＝0.90m/s．重物的质量ｍ＝50kg。不计一切摩擦，g取10m/s2．求:（1）电动机消耗的电功率P电；（2）电动机线圈的电阻R。参考答案：

电动机的输入功率P入=UI＝5×110W=550W电动机的输出功率P出=mgv＝50×10×0.9=450W

电动机线圈的发热功率

P热=P入－P出

P热=I2R代入数据，联立解得：

R=4Ω17.如图所示，边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力作用下由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示。已知金属线框的总电阻R=4.0Ω。⑴试判断金属线框被拉出的过程中，线框中的感应电流方向（在图中标出）；并写出0～5s时间内金属框的速度随时间变化的表达式；⑵求t=2.0s时金属线框的速度大小和水平外力大小；

(3)已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少？参考答案：（1）感应电流沿逆时针方向。（2）由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t由感应电流可得金属框的速度随时间也是线性变化的，⑶线框做匀加速直线运动，加速度t＝2.0s，时感应电流。安培力线框在外力F和安培力FA作用下做加速运动，得力F＝0.50N⑷金属线框从磁场拉出的过程中，拉力做功转化成线框的动能和线框中产生的焦耳热。t＝5s时，线框从磁场中拉出时的速度线框中产生的焦耳热18.（8分）如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA=