2022年上海天山第二中学高二物理期末试题含解析

2022年上海天山第二中学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.如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时，A．A灯有电流通过，方向由到

B．A灯中无电流通过，不可能变亮C．B灯立即熄灭，c点电势低于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势参考答案：D2.以下关于电场线的说法，正确的是（

）

A．电场线是电荷移动的轨迹

B．电场线是实际存在的曲线C．电场线是闭合的曲线

D．电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）参考答案：D3.（单选题）如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与X轴成300角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为(

)A、1:2

B、2:1

C．

D．1:1参考答案：B正离子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转．正离子以60°入射，则圆弧对应的圆心角为120°，而负离子以30°入射，则圆弧对应的圆心角为60°，所以正离子运动时间是负离子时间的2倍。故选B。4.由磁感应强度的定义式可知，磁场中某处的磁感应强度的大小

（）

A．随通电导线中的电流I的减小而增大

B．随IL乘积的减小而增大

C．随通电导线所受磁场力F的增大而增大

D．跟F、I、L的变化无关参考答案：D5.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（

）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd，以速度v向右匀速运动，从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为_____________W。

参考答案：7.匀强磁场的磁感强度为0.7T，一通电直导线长为2m，电流强度是5A，求下列情况下通电导体在磁场中受的力。（1）电流方向与磁场方向相同时，安培力为

N；（2）电流方向与磁场方向为时安培力为

；（3）电流方向与磁场方向垂直时，安培力为

N。参考答案：（1）0；（2）（3）78.（1）如图所示，在真空中用绝缘轻质细线悬挂着M、N两个带等量电荷的小球，电荷量均为q，M带正电。则N球带

电（选填“正”或“负”）。（2）设M、N两带电小球可视为点电荷。两球平衡时，它们之间的库仑力大小为F，若M、N两球电荷量均增大为2q，两球距离不变时，N球受到的电场力大小为

。参考答案：（1）正

（2）4F9.在某电池的电路中每通过的电荷量，电池提供的电能是，那么这个电池的电动势的大小是

参考答案：.2V10.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺导线补接完整。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针___

____；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针___

___。（填左偏或右偏）参考答案：11.如图13是一种风速仪示意图，试回答下列问题：（1）有水平风吹来时磁体如何转动？(自上往下看)_______________________.（2）电流计示数变小，其风速就变_____________．ks5u参考答案：（1）逆时针转动(填“逆时针”也可以)（2分）

（2）

小

12.法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势

电刷B的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将

；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将

（填增大、减小或不变）参考答案：低于；增大；减小；13.边长为a的正方形，处于有界磁场，如图12所示，一束电子以不同的初速度从同一位置水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则初速度vA：vC=____；所经历的时间之比tA：tB=____。参考答案：1：2，2：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.微型吸尘器的直流电机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电机未转，当加的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电机正常工作。吸尘器正常工作时，求：（1）吸尘器消耗的电功率是多少？（2）吸尘器的效率为多少？参考答案：17.如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成，轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场．质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上，刚好不下滑；质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上，用恒力F拉棒cd，使之在水平轨道上向右运动．棒ab、cd与导轨垂直，且两端与导轨保持良好接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）求棒ab与导轨间的动摩擦因数μ；（2）求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小；（3）若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离x，求此过程中ab上产生热量Q．参考答案：解：（1）当ab刚好不下滑，静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件得：mgsin37°=μmgcos37°则μ=tan37°=0.75

（2）设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E由法拉第电磁感应定律有E=BLv

设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I=

设ab所受安培力为F安，有F安=BIL

此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安cos37°=mgsin37°+μ（mgcos37°+F安sin37°）

代入数据解得：F安==mg又F安=代入数据解得v=（3）设ab棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒有F?x﹣2Q=mv2

解得Q=F?x﹣mv2=F?x﹣答：（1）棒ab与导轨间的动摩擦因数μ是0.75；（2）当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小是；（3）若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离x，此过程中ab上产生热量Q是F?x﹣．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）导体棒ab刚好不下滑时，静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件和摩擦力公式结合求解．（2）当棒ab刚要向上滑动时静摩擦力沿导轨向上达到最大，由平衡条件和安培力公式可求得此时的感应电流，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合，吉得到cd棒的速度v的大小．（3）由能量守恒定律求得ab上产生热量Q．18.在倾角为θ的光滑斜面上，放置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示，试求：（1）使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．（2）使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B的最小值和方向．参考答案：解：（1）当安培力F平行于斜面向上时B最小，即：BIL=mgsinαB=B的方向垂直于斜面向上；（2）有平衡条件可知mg=BILB=，由左手定则知方向水平向左．答：（1）要保持导体棒在斜面上静止且要所加磁场的磁感应强度最小，B的方向垂直于斜面向上，最小值为B=．（2）B=，方向水