河北省衡水市第十四中學(xué)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試卷含答案

1、2020-2021學(xué)年度上學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理試卷一,選擇題（其中1-8為單選，每題3分，9-14題為多選，每題4分）1 .下列現(xiàn)象中利用的原理不是利用電磁感應(yīng)的是（）高交電 按K流源/A rrT/sT T ： 4 7 ：A.如圖甲所示，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬能迅速熔化B.如圖乙所示，安檢門可以檢測金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過時(shí)，會(huì)觸發(fā)報(bào)警C.如圖丙所示，放在磁場中的玻璃皿內(nèi)盛有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來D.如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤，銅盤很快靜止下來2 .如圖所示為某一線圈通過的交流電的電流一

2、時(shí)間關(guān)系圖象（前半個(gè)周期為正弦波形的則一個(gè)周期內(nèi)該電流的有效值為（）3 .單匝閉合矩形線框電阻為凡在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線框的磁通量與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖（正弦式）所示。下列說法正確的是（）A.；時(shí)刻線框平面與中性面垂直B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值為平C. 7時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢為最大 4D.從7 = 0到f =過程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為畦 4T4.手機(jī)無線充電是比較新潁的充電方式。如圖所示為電磁感應(yīng)式無線充電的原理圖，通過 分別安裝在充電基座和接收能裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能置。當(dāng)充電基座上 的送電線圈通入按正弦規(guī)律變化的電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最

3、終實(shí) 現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中,說法不正確的是（ ）受電線圖送電線圈A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能傳遞D.手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接5.如圖所示，相距為Z的兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻用金屬棒A. 時(shí)刻，穿過回路的磁通量大小為。二區(qū) B.金屬棒油中的感應(yīng)電流方向由3到5C.金屬棒油中的感應(yīng)電流隨時(shí)間均勻減小 D.金屬棒助所受的安培力隨時(shí)間均勻減小 6.如圖所示,矩形金屬線圈與理想變壓器的原線圈組成閉合電路，燈泡、右完全相同，當(dāng)變壓器原線圈中的抽頭P置于最上端時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為1.矩

4、形線圈舒加在有界勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的尾邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且磁場只分布在兒邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,線圈面積為S,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3,匝數(shù)為乂線圈電阻不計(jì)。則下列說法不正確的是（）A.若減小矩形線圈助”的轉(zhuǎn)速，燈£i會(huì)變暗B.在圖示位置時(shí)，矩形線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最小C.當(dāng)抽頭P置于最上端時(shí)，在線圈助cd轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，電壓表示數(shù)為4警 2/1D.若僅將線圈骷"的轉(zhuǎn)軸平移至前邊處，且轉(zhuǎn)速不變，則電壓表示數(shù)也不變7.2020年11月1720日長春遭遇了一輪凍雨暴雪天氣，致使多條供電線路停運(yùn)，電力部 門持續(xù)進(jìn)行搶修除冰作業(yè)。針對高壓輸電線融冰有一種電流發(fā)熱融冰法，就是增大高壓電 線

5、內(nèi)通入的電流使電線發(fā)熱，利用電線自身的發(fā)熱使其外部冰層由內(nèi)向外融化，達(dá)到融 冰除冰的目的。為了監(jiān)測高壓線路融冰進(jìn)展情況，技術(shù)人員通過如圖所示的裝置檢測融冰 線路。圖中4、4是監(jiān)測交流高壓輸電參數(shù)的互感器（均視為理想變壓器），7；的原、副 線圈匝數(shù)比為1:1000,是交流電壓表或交流電流表，其中交流電壓表兩端的電壓為 10V,高壓線路輸送的電功率是2200kW、電壓是22kV,則（）A."是交流電壓表B.4的原、副線圈匝數(shù)比為1000:1C.通過交流電流表的電流為0.1 AD.統(tǒng)制I副線圈的導(dǎo)線應(yīng)比原線圈的粗8.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將帶電荷量為一6X106c的點(diǎn)電荷從電場中的4點(diǎn)移

6、到&點(diǎn), 崢電力做了一2. 4X105j的功，再從8點(diǎn)移到。點(diǎn)，電場力做了 1.2X10-5 的功。已知電場的方向與府所在的平面平行。下列說法正確的是（）、A. 4 6兩點(diǎn)間的電勢差Sa/產(chǎn)一4V B.仇C兩點(diǎn)的電勢差U%.=2V'C.。點(diǎn)的電勢比8點(diǎn)的電勢高 D.場強(qiáng)的方向垂直于/C指向89 .如圖所示，豎直放置的兩根足倍長平行金屬導(dǎo)軌相距£,導(dǎo)軌間接有一 R定值電阻凡質(zhì)量為他電阻為的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸，且無摩擦， 整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，現(xiàn)將金屬棒由蟀止釋放，金屬棒下落高度為力時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，在此過程中（）BLhRA.導(dǎo)

7、體棒的最大速度為，坊B.通過電阻的電荷為&+R）2C.導(dǎo)體棒克服安培力做的功大于電阻/?上產(chǎn)生的熱量D.重力對導(dǎo)體棒做的功大于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增加量10 .筆記本電腦趨于普及，電腦機(jī)身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件.當(dāng)顯示屏 開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離鬟爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅, 電腦進(jìn)入休眠狀態(tài).如圖，一塊寬為機(jī)長為C的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子 是電荷為e的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為匕當(dāng)顯示屏閉 合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向上的勻強(qiáng)磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓 以此控制屏幕的熄滅.則關(guān)于元件的說法正確的是

8、（）A.前表面的電勢比后表面的低B.前、后表面間的電壓U與a成正比C.前、后表面間的電壓以c成正比D.自由電子受到的洛倫茲力大小為經(jīng)a11 .如圖所示為電能輸送的示意圖，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線總電阻R 為8Q,升壓變壓器的輸入功率100kW,用戶端得到的電壓為220V,用戶得到的功率為 95kW.下面說法正確的是（）A.輸電線上損失的電壓為200V B.升壓變壓器輸出電壓為400V190C.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 hD.用戶端負(fù)載增加，有利于減少遠(yuǎn)距離輸電的電能損失12 .如圖甲所示為理想變壓器，現(xiàn)將原線圈a接在電壓“隨時(shí)間去按如圖乙所示正弦規(guī)律 變化的交流電源上，將滑動(dòng)

9、變阻器滑片P置于圖中所示位置.電壓表明、V?均為理想交流 電表.現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)一小段距離,與移動(dòng)前比較,下列說法正確的是（ ）A.電阻總消耗功率減小B.電壓表M的示數(shù)變大C.電壓表力的示數(shù)減小D.燈泡L變亮13 .如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌陽 圖放置在同一水平面內(nèi)，瓜戶之間接一定值電阻尼 金屬棒"垂直導(dǎo)軌放置，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場 中,亡=0時(shí)對金屬棒施加水平向右的外力E使金屬棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).下列關(guān)于通過金屬棒的電流/、通過電阻/?的電荷量q、拉力廠和拉力的功率/隨時(shí)間變化的圖象，正確的是（）P/V 彳 Q14 .如圖所

10、示，勻強(qiáng)磁場中有兩個(gè)用同樣導(dǎo)線繞城的閉合線圈A、B,線圖A、B匝數(shù)之比為2 ： 3,半徑之比為3 ： 2,磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間均勻增大。下列說法正確的有（）A.兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向B.某一時(shí)刻兩線圈的磁通量之比A："B=l：lC.兩線圈的電阻之比Ra： Rb=1：1 D.兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比，a：&=3：2三.計(jì)算題（共46分）15 （10分）如圖所示，兩金屬板MV平行放置，金屬板右側(cè)的矩形區(qū)域出（d內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，P、。分別為邊和兒邊的中點(diǎn)，ab=3cmf ad=2cm,金屬板與矩X - XX - X一X - X70形區(qū)域的軸線PQ垂直。比荷

11、為5 X105c/kg的粒子在M 板附近自由釋放，經(jīng)兩板間電壓U=100v加速后，穿過N 板上的小孔，沿軸線夕。進(jìn)入磁場區(qū)域，并由點(diǎn)離開磁場。不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場的速度的大小；矩形磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。16. （12 分）如圖，質(zhì)m=0.9kg、n=20的麗線圖abed被細(xì)繩懸掛X X X X在天花板上，線圈有一半在磁場中，且線圈平面與磁場垂直.其中=0.3叫 ld=0.4m,線圈電阻為r = 1Q,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的關(guān)系式為B=0.5tr g = 10m/s2,求：（1） t=2s時(shí)線圈中的磁通量；（2）流過線圈中的電流大?。?） t為何值時(shí)細(xì)繩中的拉力為零.ntvl17.

12、 （12分）如圖所示,空間中有場強(qiáng)為E= qL的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,y 軸為兩種場的分界面。圖中虛線為磁場區(qū)的右邊界?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電 粒子,從電場中的P點(diǎn)以初速度V。沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng),已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為（-L, 0）,試求：帶電粒子運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸上時(shí)的縱坐標(biāo)大小;要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中，磁場的寬度最大為多少？（不計(jì)帶電粒子的重力）18. （18分）如圖所示，傾角8=30。的兩光滑金屬導(dǎo)軌時(shí)、cd平行放置，且導(dǎo)軌足夠長， 電阻可忽略，其間距磁感應(yīng)強(qiáng)度歸T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，一質(zhì)量內(nèi)）.2 kg、電阻后=1。的金屬棒做垂直放置在導(dǎo)軌處

13、、cd上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。將并聯(lián) 的電阻片Q,后&Q通過開關(guān)S連接在兩導(dǎo)軌頂端。重力加速度g取10 m/s?,閉合開關(guān) S后，將金屬棒由靜止釋放，下滑x=2m時(shí)剛好達(dá)到最大速度，求：金屬棒的最大速度的大??；（2）金屬棒從靜止到剛好達(dá)到最大速度過程中流過電阻R1 的電荷金屬棒從靜止到剛好達(dá)到最大速度過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。求金屬棒從靜止到最大速度所用的時(shí)間。物理參考答案1-5 C B C B D 6-10 D C C CD AD 11-14 AC AB AC ACD15.【答案】v=1(T m/s ； (2) 0.4T【詳解】(1)在電場中加速過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得蛇10

14、4 mzs粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得代(3D 2+ 0D 2解得 生5£門根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得qvB = m- 解得 = = 0.4T' j x ” x x：16【解答】解(1) 0. 06Wb (2) 0, 6A (3)5S17 .【答案】(1)L/2(2)(%產(chǎn)【解析】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向速度Vy=at,加速度a*,水平位移L=v此又L,由以上各式得帶電粒子運(yùn)動(dòng)到v軸上時(shí)的速度v=，2v。,方向與y軸正方向成 45°角斜向上。Y=l/2帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有qvB=4得 嚙=魯當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場右邊界相切時(shí),有幾何關(guān)系R sin 45