廣東省各地2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題分類匯編：解答題（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁廣東省各地2020-2021學(xué)年高二下期期末物理試題分類匯編：解答題學(xué)校:_姓名：_班級：_考號：_1（2021廣東東莞高二期末）風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源，近幾年來得到了快速的發(fā)展。如果風(fēng)車陣中某發(fā)電機(jī)的輸出功率為，輸出電壓為。發(fā)電機(jī)通過原、副線圈的匝數(shù)之比為的升壓變壓器、總電阻為的輸電線和降壓變壓器把電能輸送給用戶。已知用戶使用的用電設(shè)備需要的電壓為，求：（1）升壓變壓器的輸出電壓；（2）輸電線上損失的電功率；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。2（2021廣東中山高二期末）如圖為交流發(fā)電機(jī)電路原理圖。一個總電阻為r、邊

2、長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸以圖示的角速度勻速轉(zhuǎn)動，并通過電刷與外電路連通，外電路電阻為R。（1）線圈平面從圖示位置轉(zhuǎn)過90，求每匝線圈磁通量的變化量及感應(yīng)電流方向；（2）線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱？3（2021廣東潮州高二期末）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角30的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計，間距L2 m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B2.0 T。在區(qū)域中，將質(zhì)量m11.0 kg，電阻R11.0 的金屬棒

3、ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。然后，在區(qū)域中將質(zhì)量m24.0 kg，電阻R23.0 的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g10 m/s2。問：（1） ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大；（2） ab剛要向上滑動時，cd兩端的電勢差；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x4.0 m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。4（2021廣東廣州大學(xué)附屬中學(xué)高二期末）如圖是一種電梯突然失控下落時的保護(hù)裝置。在電梯后方墻壁上交替分布著方向相反的勻強(qiáng)磁場，每塊磁場區(qū)域?qū)?.6m，高0

4、.5m，大小均為0.5T。電梯后方固定一個100匝矩形線圈，線圈總電阻為8，高度為1.5m，寬度略大于磁場。已知某次電梯運行試驗中電梯總質(zhì)量為2400kg，g取10m/s2，忽略摩擦阻力。當(dāng)電梯失去其他保護(hù)，由靜止從高處突然失控下落時，求（1）電梯下落速度達(dá)到2.5m/s時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大??；（2）電梯可達(dá)到的最大速度；（3）若電梯下落4.5m，達(dá)到最大速度的，此過程所用時間。5（2021廣東茂名高二期末）如圖所示，在xOy面內(nèi)，第一象限中存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，第二象限中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶電量為的粒子從x軸上的A點以初速度沿y軸正方向射入電場，經(jīng)電場

5、偏轉(zhuǎn)后，沿著與y軸正方向成30角的方向進(jìn)入磁場，粒子恰好未從x軸上射出磁場。已知O、A兩點間的距離為L，不計粒子的重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?。唬?）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子從A點開始到第二次通過y軸所用的時間t。6（2021廣東深圳高二期末）圖為測帶電粒子比荷的裝置。間距為d的兩水平金屬板接電壓U，板間有勻強(qiáng)磁場I，板右側(cè)有勻強(qiáng)磁場。兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向如圖所示。一帶電粒子沿虛線從板間水平穿出，從P點進(jìn)入磁場，并從Q點離開。PQ兩點豎直距離為，水平距離為L。粒子重力不計。求（1）帶電粒子的速度大??；（2）帶電粒子的比荷。7（2021廣東廣州高二期末）如圖

6、所示，矩形線圈匝數(shù)N100匝，ab30cm，ad20cm，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0T，繞軸OO從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，角速度100rad/s，試求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值Em；（2）寫出感應(yīng)電動勢e隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式8（2021廣東廣州高二期末）如圖所示，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長，整個金屬框質(zhì)量為M，電阻可忽略。一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行，若經(jīng)過一段時間后，金屬框、MN的速度分別為v1

7、、v2（v1v2）。設(shè)bc邊長度為L，MN電阻為R，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求：（1）此時回路MbcN電流的大小；（2）此時金屬框與MN桿的加速度大小；（3）最終金屬框的加速度會趨于恒定值，試求最終金屬框的加速度和回路MbcN的電流大小9（2021廣東廣州高二期末）如圖甲，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。用電阻率為，橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的正方形方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中。求0至t0時間內(nèi)：(1)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量；(2)磁場對方框的作用力的大小隨時間變化的關(guān)系式

8、。10（2021廣東珠海高二期末）如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L0.5 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1 kg，電阻R00.9 ，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動勢E10 V，內(nèi)阻r0.1 ，電阻R4 ；外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B5 T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角53；ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力沿水平方向，重力加速度g10 m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 530.8，cos 530.6。求：（1）通過ab的電流大小和方向；（2）ab受到的安培力大小；（3）重物重力G的取值范圍。11（2021廣東茂名高二期末）足夠

9、長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置在水平面上，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度T的豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間連接阻值為的電阻。質(zhì)量kg，電阻的金屬棒ab與MN、PQ緊貼在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間的寬m，如圖所示。在水平恒力F作用下金屬棒ab由靜止開始向右運動，其運動距離與時間的關(guān)系如下表所示。導(dǎo)軌與金屬棒ab間的動摩擦因數(shù)為0.1，導(dǎo)軌電阻不計，求：時間t（s）0.01.02.03.04.05.06.07.0運動距離x（m）0.00.62.04.26.79.211.714.2（1）前6.0s內(nèi)通過金屬棒ab的最大電流。（2）水平恒力F。（3）在6.0s時間內(nèi)，安培力做的功。（4）在6.0s時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

10、12（2021廣東茂名高二期末）如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為，與線圈相連的定值電阻，線圈電阻。其余電阻不計，求：（1）線圈磁通量的變化率為多少？回路中的感應(yīng)電動勢為多少？（2）通過定值電阻R1的電流大小和方向？（3）a、b兩點間的電壓為多少？13（2021廣東高二期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)有光滑且不計電阻的兩道金屬導(dǎo)軌，寬都為L=1m，上方安裝有一個阻值R=1的定值電阻。兩根質(zhì)量都為m，電阻都為r=0.5，完全相同的金屬桿靠在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

11、1T。將金屬桿1固定在磁場的上邊緣，金屬桿2從磁場邊界上方h00.2m處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后恰作勻速運動，求： （1）金屬桿的質(zhì)量m為多大？ （2）將金屬桿l仍然固定在磁場上邊緣，金屬桿2從磁場邊界上方h=0.15m高處靜止釋放，經(jīng)過一段時間后再次勻速，此過程整個回路中產(chǎn)生了0.05J的熱量，則此過程流過電阻R的電量q為多少？ （3）金屬桿2仍然從離開磁場邊界h=0.15m高處靜止釋放，在進(jìn)入磁場的同時靜止釋放金屬桿1，兩金屬桿運動了一段時間后都開始了勻速運動，試求出金屬桿1和金屬桿2勻速運動時的速度分別是多少？（兩個電動勢分別為E1、E2不同的電源串聯(lián)時，電路中總的電動勢E=E1 +E2）

12、。14（2021廣東西關(guān)外國語學(xué)校高二期末）如圖所示，空間分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的水平方向勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的水平寬度d=0.4m，正方形線框PQMN的邊長L= 0.4m，質(zhì)量m=0.2 kg，電阻R=0.1。靜止在光滑絕緣水平板上“I”位置?，F(xiàn)用一水平向右的恒力F=0.8N。從靜止開始拉線框，當(dāng)PQ邊剛進(jìn)入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，到達(dá)“II”位置時MN邊剛好出磁場。求：（1）進(jìn)入磁場時線框中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）進(jìn)入進(jìn)場時線框的速度大小v和進(jìn)入磁場前線框移動的距離x；（3）從“I”位置到“II”位置的過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q。15（2021廣東汕頭市達(dá)濠華僑中學(xué)高二期末

13、）如圖所示，在傾角=37的斜面上，固定著間距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接入電動勢E=10V、內(nèi)阻r=1.0的電源。一根質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，其他電阻不計。當(dāng)閉合開關(guān)后金屬棒恰好靜止于導(dǎo)軌上，已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求金屬棒受到安培力大小和方向；（2）求閉合開關(guān)后金屬棒受到的摩擦力大小；（3）若將電源正負(fù)極對調(diào)，其他條件不變，求電路接通后金屬棒剛開始運動的加速度大小。16（2021廣東汕頭市第一中學(xué)高二期末）如圖所示，固定在水

14、平桌面上的光滑金屬框架cdef處于豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好，此時abed構(gòu)成一個邊長為l的正方形，金屬桿的電阻為r，其余部分電阻不計。(1)若從t=0時刻起，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0開始均勻增加，每秒鐘增加量為k，施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動，求金屬桿中的感應(yīng)電流大??；(2)在情況(1)中金屬桿始終保持不動，當(dāng)t=t1秒末時，求水平拉力F的大??；(3)若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運動時，可使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的函數(shù)關(guān)系式。17（2021廣東翠園中學(xué)高二期末）如圖，長為、板間距

15、離為的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為，板不帶電?，F(xiàn)有質(zhì)量為，電量為的粒子（不計重力），從靠近下極板左側(cè)處以速度垂直射入磁場。（1）粒子在磁場中運動的最長時間為多少；（2）欲使粒子都打在上極板，速度應(yīng)在什么范圍。18（2021廣東廣雅中學(xué)高二期末）如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為2m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值也為R的電阻，其余電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時恰好達(dá)到穩(wěn)定速度

16、而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計一切摩擦和接觸電阻，重力加速度為g，求：（1）重物勻速下降的速度v；（2）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，若從t=0開始磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時間t變化的關(guān)系。19（2021廣東揭陽高二期末）如果感應(yīng)電動勢由導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生，又應(yīng)該如何分析求解呢？如圖所示，兩條相距50cm的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，左端接一阻值為0.5的電阻，一根與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab置于兩導(dǎo)軌上。整個裝置置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中。線框平面、金屬棒速度方向均與磁場方向垂直。假定導(dǎo)體ab以4m/s的速度向右做勻速運動。不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻，求：(1)金屬棒中感應(yīng)電動勢的大小及方向；(2)金屬棒受到的安培力的大小及方向。答案第 = page 3 3頁，共 = sectionpages 1 1頁答案第 = page 1 1頁，共 = sectionpages 2 2頁參考答案：1（1） ；（2） ；（3）2（1），沿dcba方向；（2）3（1）2.5m/s；（2）2.5V；（3）16.875 J4（1）50A；（2）7.5m/s；（3）1.2s5（1）；（2）；（3）6（1