2021-2022學(xué)年云南省昭通市昭陽區(qū)第二中學(xué)高二（下）期末物理試題（解析版）

1、 2021-2022學(xué)年云南省昭通市昭陽區(qū)第二中學(xué)高二（下）期末物理試題一、單選題（本大題共9小題，共27.0分）1. 下列表示運(yùn)動電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向正確的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】A該圖中電荷所受洛倫茲力為零，選項A錯誤；B該圖中電荷所受洛倫茲力為零，選項B錯誤；C根據(jù)左手定則可知，該圖中電荷所受洛倫茲力方向向上，選項C錯誤；D根據(jù)左手定則可知，該圖中電荷所受洛倫茲力方向向右，選項D正確；故選D.2. 某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系如圖所示，由圖像可知（）A. 該交流電的周期為；B. 該交流電的頻率為；C. 該交流發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的角速度為

2、；D. 電動勢的瞬時值與時間的關(guān)系為【答案】D【解析】【詳解】A從圖中可知交流電的周期為，A錯誤；B由公式B錯誤；C根據(jù)公式可得角速度為C錯誤；D電動勢瞬時表達(dá)式為選項D正確。故選D。3. 下列有關(guān)安培力和洛倫茲力的說法正確的是（）A. 判斷安培力的方向用左手定則，判斷洛倫茲力的方向用右手定則B. 安培力與洛倫茲力的本質(zhì)相同，所以安培力和洛倫茲力都不做功C. 一小段通電導(dǎo)體在磁場中某位置受到的安培力為零，但該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D. 靜止的電荷在磁場中一定不受洛倫茲力作用，運(yùn)動的電荷在磁場中一定受到洛倫茲力的作用【答案】C【解析】【詳解】AB安培力是磁場對通電導(dǎo)體內(nèi)定向移動的電荷所施加的

3、洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以，從本質(zhì)上看，它們都是磁場對運(yùn)動電荷的作用力，方向都用左手定則判定；但洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動的方向垂直，所以洛倫茲力始終對運(yùn)動電荷不做功，而通電導(dǎo)體可以沿安培力方向發(fā)生位移，所以安培力可以對通電導(dǎo)體做功，選項AB錯誤；C一小段通電導(dǎo)體在磁場中某位置受到的安培力為零，但該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，還與導(dǎo)體與磁場夾角有關(guān)，選項C正確；D靜止的電荷在磁場中一定不受洛倫茲力作用，而運(yùn)動的電荷不一定受到洛倫茲力作用，若電荷的運(yùn)動方向與磁場方向平行，則運(yùn)動電荷不受洛倫茲力作用，選項D錯誤。故選C。4. 如圖所示，靜止的離子A+和A3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入方向垂直紙面向 里

4、的一定寬度的勻強(qiáng)磁場B中已知離子A+在磁場中轉(zhuǎn)過=30后從磁場右邊界射出在電場和磁場中運(yùn)動時，離子A+和A3+（ ）A. 在電場中的加速度之比為1 ：1B. 在磁場中運(yùn)動的半徑之比為3 : 1C. 在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1：2D. 在磁場中運(yùn)動的時間之比為1: 2【答案】C【解析】【詳解】A兩個離子的質(zhì)量相同，其帶電量是的關(guān)系,所以由：可以知道其在電場中的加速度是,故A錯誤.B要想知道半徑必須先知道進(jìn)入磁場的速度,而速度的決定因素是加速電場,所以在離開電場時其速度表達(dá)式為：可以知道其速度之比為.又由：知：所以其半徑之比為,所以B錯誤.C由B的分析知道離子在磁場中運(yùn)動的半徑之比為,設(shè)磁場寬度為

5、L,離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角,所以有：則可以知道角度的正弦值之比為，又A+的角度為,可以知道A3+角度為,所以在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為,故C正確.D由電場加速后：可以知道兩離子離開電場的動能之比為,所以D錯誤.5. 如圖所示，兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強(qiáng)度均為I，此時b受到的安培力大小為F。當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時a受到的安培力大小為（）A. FB. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】如圖，a、b、c三者間距相等，a、b中的電流強(qiáng)度均為I時，b受到的安培力大小為F

6、，故a受到b對a的安培力大小也為F；當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F可知c對b的安培力大小也為F，根據(jù)空間位置關(guān)系ab電流大小相等，可知c對a的安培力大小也為F；b對a的安培力和c對a的安培力夾角為 ，大小都為F，故此時a受到的安培力大小為，B正確、ACD錯誤。故選B。6. 一質(zhì)點做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A. 質(zhì)點振動頻率是4 HzB. 在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cmC. 第4 s末質(zhì)點的速度為零D. t1 s和t3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等，方向相同【答案】B【解析】【詳解】試題分析：由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=

7、4s，則頻率故A錯誤質(zhì)點做簡諧運(yùn)動，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是故B正確在第4s末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大故C錯誤由圖知在t=1s和t=3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反，故D錯誤考點：簡諧運(yùn)動的振動圖象；簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率7. 一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波中某振動質(zhì)點位移隨時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間起點）。則圖乙可能是圖甲中哪個質(zhì)點的振動圖線（）A. x=0處的質(zhì)點B. x=1m處的質(zhì)點C. x=2m處的質(zhì)點D. x=3m處的質(zhì)點【答案】C【解析】【分析】【詳解】圖2

8、上t=3s時質(zhì)點經(jīng)平衡位置向上，圖1上，t=3s時刻，只有x=2m處質(zhì)點、x=4m處質(zhì)點經(jīng)過平衡位置。簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，x=2m處質(zhì)點經(jīng)平衡位置向上，與圖2上t=1s時刻質(zhì)點的狀態(tài)相同。故選C8. 如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合線圈，則流過表的感應(yīng)電流方向是（ ）A. 始終由a流向bB. 先由a流向b，再由b流向aC. 始終由b流向aD. 先由b流向a，再由a流向b【答案】B【解析】【詳解】條形磁鐵從左向右進(jìn)入螺線管的過程中，原磁場方向向右，且磁通量在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場向左，由安培定則知，感應(yīng)電流

9、的方向aGb；條形磁鐵從左向右離開螺線管的過程中，原磁場方向向右，且磁通量在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場向右，由安培定則知，感應(yīng)電流的方向bGa，故ACD錯誤，B正確9. 將靜置在地面上，質(zhì)量為M（含燃料）的火箭模型點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】在不考慮重力和空氣阻力影響的情況下，火箭及燃料氣體系統(tǒng)在點火噴氣過程中動量守恒，設(shè)噴氣后火箭獲得的速度為v，并以v的方向為正方向，根據(jù)

10、動量守恒定律有解得故D正確，ABC錯誤。故選D。二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）10. 如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R、交流電表A.下列說法正確的是()A. 當(dāng)U增大時，變壓器的輸入功率增大B. 當(dāng)f減小時，變壓器的輸入功率減小C. 當(dāng)光照增強(qiáng)時，交流電表A的示數(shù)減小D. 當(dāng)滑動觸頭P向下滑動時，交流電表A的示數(shù)增大【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A當(dāng)U增大時，根據(jù)可得副線圈兩端的電壓增大，所以副線圈消耗的電功率增大，則變壓器的輸入功率增大，A正確；B變壓器的功率與交流電頻率無關(guān)，B錯誤；C當(dāng)光照增強(qiáng)時，R減小，電流增大，C錯誤；

11、D當(dāng)滑動觸頭P向下滑動時，變小，即增大，所以交流電表A的示數(shù)增大，D正確；故選AD。11. 如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒MN由靜止開始向右沿導(dǎo)軌加速滑動（導(dǎo)軌間有磁場，方向垂直紙面向里），下列說法正確的是（ ）A. 導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路中有感應(yīng)電流B. 導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路中沒有感應(yīng)電流C. 圓形金屬環(huán)B中有感應(yīng)電流D. 圓形金屬環(huán)B中沒有感應(yīng)電流【答案】AC【解析】【詳解】AB當(dāng)導(dǎo)體棒MN向右加速滑動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路中有感應(yīng)電流，故A正確，B錯誤；CD產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv不斷增大，通過螺線圈A的電流增大， A產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，穿過金屬環(huán)B的磁通

12、量增大，由楞次定律可知，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確，D錯誤。故選AC。12. 如圖所示，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20 cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r1 ，電阻R4 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B-t圖象如圖所示（以向右為正方向），下列說法正確的是( )A. 電阻R的電流方向是從A到CB. 感應(yīng)電流的大小保持不變C. 電阻R的電壓為6 VD. C點的電勢為4.8 V【答案】BD【解析】【詳解】A、由楞次定律，電阻R的電流方向是從C到A，選項A錯誤；B、由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流的大小保持不變，選項B正確；CD、螺線管內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1 5002010

13、42 V6 V，電流I1.2 A，電阻R的電壓為UIR4.8 V，C點的電勢為4.8 V，選項C錯誤、D正確故選BD13. A，B兩球沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移一時間圖象，a、b分別為A，B兩球碰前的位移一時間圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動的位移一時間圖象，若A球質(zhì)量是，則由圖可知下列結(jié)論錯誤的是（）A. A、B碰撞前的總動量為B. 碰撞時A對B所施沖量為C. 碰撞前后A的動量變化為D. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J【答案】AC【解析】【分析】【詳解】由圖象可知，碰撞前有：A球的速度B球速度碰撞后有：A、B兩球的速度相等，為對A、B組成的系統(tǒng)，A、B兩球

14、沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，碰撞前后都是做勻速直線運(yùn)動，所以系統(tǒng)的動量守恒，碰撞前后A的動量變化為根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后A的動量變化為又所以所以A與B碰撞前的總動量為由動量定理可知，碰撞時A對B所施沖量為碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能代入數(shù)據(jù)解得所以AC錯誤，符合題意；BD正確，不符合題意；故選AC。14. 如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，場內(nèi)有一絕緣的足夠長的直桿，它與水平面的傾角為，一帶電量為、質(zhì)量為的小球套在直桿上，從A點由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為，在小球以后的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A. 小球的加速度一直在減小B. 小球的速度先增

15、大后不變C. 小球下滑的最大加速度為D. 小球下滑的最大速度【答案】BC【解析】【分析】小球從A點由靜止沿桿下滑，受到重力、支持力、洛倫茲力、摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律表示出加速度，進(jìn)而分析出最大速度和最大加速度及加速度的變化過程?！驹斀狻啃∏蜷_始下滑時有又由牛頓第二定律得隨v增大，a增大，當(dāng)時，a達(dá)最大值，此時洛倫茲力等于mgcos，支持力等于0，此后隨著速度增大，洛倫茲力增大，支持力反向增大又此后下滑過程中有隨v增大，a減小，當(dāng)時，此時達(dá)到平衡狀態(tài)，速度不變。所以整個過程中，v先一直增大后不變；a先增大后減小。BC正確；AD錯誤。故選BC。三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）15. 某

16、實驗小組用如題圖所示的裝置驗證動量守恒定律。（1）兩小球應(yīng)滿足的關(guān)系是m1_m2。（填“”或“”或“=”）（2）下列操作中有必要的是_。A實驗前固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿水平方向B.實驗中需要測量小球開始釋放的高度hC.實驗中需要測量小球拋出點距地面的高度HD.實驗中需要測量小球做平拋運(yùn)動的水平射程（3）第一步：先從S處釋放m1并多次重復(fù)找到落點P，并測出水平射程OP。第二步：將m2靜置于軌道末端O點，再從S處釋放m1與m2發(fā)生對心碰撞，并多次重復(fù)后分別確定兩球的水平射程OM和ON。若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_（用圖中字母表示）?！敬鸢浮?. . AD . m1OMm2O

17、Nm1OP【解析】【分析】【詳解】（1）1碰撞過程中動量，能量守恒，因此有解得因此讓小球碰撞以后不反彈，兩球質(zhì)量滿足（2）2A保證小球做平拋運(yùn)動，所以實驗前固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿水平方向；故A正確；BC可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒，故實驗中不需要測量小球開始釋放的高度h，故BC錯誤；D通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒，故實驗中需要測量小球做平拋運(yùn)動的水平射程，故D正確；（3）3 由碰撞過程中動量守恒，得m1OMm2ONm1OP16. 用單擺測定重力加速度的實驗。（1）測出單擺的擺長L及單擺完成n次全振動所用的時間t則重力加速度g_（用L、n、t表示）；（2）某同

18、學(xué)在一次實驗中，用秒表記下了單擺振動50次的時間如圖甲所示，由圖可讀出時間為_s；（3）某同學(xué)測得的加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是_；A測量擺長時，把擺線的長度當(dāng)成了擺長B擺線上端未牢固地固定于懸點，擺動中出現(xiàn)松動，使擺線越擺越長C測量周期時，誤將擺球(n-1)次全振動的時間t記為了n次全振動的時間，并由計算式求得周期D擺球的質(zhì)量過大（4）三位同學(xué)用圖象法處理數(shù)據(jù)，他們通過改變擺長，測得了多組擺長l和對應(yīng)的周期T，并用這些數(shù)據(jù)作T2l圖像，做出的T2l圖線的示意圖如圖乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?/p>

19、。則相對于圖線b，下列分析正確的是_。A出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記為擺長lB出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值D通過對圖線a的正確處理同樣可以得到較為準(zhǔn)確的g值【答案】 . . 96.8 . C . AD【解析】【分析】【詳解】（1）1單擺的周期由單擺周期公式解得（2）2秒表表示讀數(shù)內(nèi)圈讀數(shù)90s（即1.5min），外圈讀數(shù)6.8s，總讀數(shù)為t=90s+6.8s=96.8s；（3）3根據(jù)得重力加速度為A測量擺長時，把擺線的長度當(dāng)成了擺長，知擺長的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏小，故A錯誤；B擺線上端未牢固地固定于O

20、點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線變長，則擺長的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏小，故B錯誤；C測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間t記成了n次全振動的時間，則周期的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大，故C正確；D所用擺球的質(zhì)量過大，不影響重力加速度的測量，故D錯誤。故選C；（4）4根據(jù)得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，T2-L圖象的斜率，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華D若測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則擺長變成擺線的長度L，則有根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，對T2-L圖象來說與b線斜率相等，兩者應(yīng)該平行，是截距；故做出的T2-L圖象中a線的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記為擺長L，通過對圖線a的正確處理同樣可以得到較

21、為準(zhǔn)確的g值，故AD正確；B實驗中誤將49次全振動記為50次，則周期的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大，圖線的斜率k偏小。故B正確；C由圖可知，圖線c對應(yīng)的斜率k偏小，根據(jù)T2-L圖象的斜率當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣瓤芍?，g值大于圖線b對應(yīng)的g值。故C錯誤；故選AD。四、計算題（本大題共5小題，共39.0分）17. 如圖所示，一帶電粒子以速度從M點射入直線邊界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，入射方向與磁場邊界的夾角為=磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B粒子從邊界上N點射出磁場，已知粒子的電量和質(zhì)量之比則：(1)請判斷該粒子帶何種電荷；(2)求粒子做圓周運(yùn)動的半徑；(3)求粒子在磁場中運(yùn)動所用的時間【答案】(1)正

22、電；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由于粒子向右偏轉(zhuǎn)，由左手定則我們可以判斷出，帶電粒子帶正電；（2）在粒子運(yùn)動過程中，洛倫茲力提供向心力：所以：；（3）進(jìn)出單邊磁場具有對稱性，所以帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角為所以粒子運(yùn)動的時間為：18. 如圖，為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為，匝數(shù)為，線圈電阻為，外電阻為。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：（1）若從圖示位置開始計時，寫出的表達(dá)式；（2）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)；（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過，通過的電荷量；（4）轉(zhuǎn)一個周期，產(chǎn)生焦耳熱。【答案】（1）；（2），；（3）；（4）

23、【解析】【詳解】解：（1）由圖可知，線圈起始位置為感應(yīng)電動勢的最大值可得；（2）電流表示數(shù)根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)為（3）從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60的過程中，磁通量變化為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有根據(jù)歐姆定律，有根據(jù)電流強(qiáng)度定義聯(lián)立解得（4）回路中電流的有效值所求過程中所用時間為則R中產(chǎn)生的焦耳熱19. 如圖所示，足夠長的光滑軌道水平放置，導(dǎo)軌間距L=0.5m，軌道左端c、d接電阻R=0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直于軌道平面。質(zhì)量m=2kg、電阻r=0.1的導(dǎo)體棒ab，t=0時刻獲得方向沿軌道向右、大小v=5m/s的瞬時速度。棒ab與軌道接觸良好，不計軌道的電阻，求：（1）t=0時刻棒ab切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的電動勢；（2）t=0時刻棒ab受到的安培力大小；（3）從棒ab獲得瞬時速度至停止的過程中，棒ab中產(chǎn)生的內(nèi)能Q?！敬鸢浮浚?）2.5V；（2）2.5N；（3）5J【解析】【詳解】（1）導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的電動勢解得（2）回路中