廣東省佛山市黃岐中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省佛山市黃岐中學(xué)2021年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，a、b、c、d四個(gè)線圈平面都垂直于無邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，a線圈以速度v沿箭頭方向勻速運(yùn)動(dòng)，b線圈以加速度a沿箭頭方向做加速運(yùn)動(dòng)，c線圈繞軸oo′轉(zhuǎn)動(dòng)，d線圈繞過c點(diǎn)的垂直線圈平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這四個(gè)線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）參考答案：C直接利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件判斷，即分析線圈中的磁通量是否發(fā)生變化。要分析磁通量的變化，一定要知道線圈運(yùn)動(dòng)前后的磁通量。線圈所在空間磁感強(qiáng)度未變，只考慮線圈在運(yùn)動(dòng)中線圈與磁場(chǎng)的正對(duì)面積。顯然，A、B選項(xiàng)中線圈平動(dòng)時(shí)，D選項(xiàng)中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量均未變，A、B、D錯(cuò)；C選項(xiàng)中轉(zhuǎn)動(dòng)線圈時(shí)，一定導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化，C正確。2.在地球赤道上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用磁傳感器測(cè)得赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0．將一條形磁鐵固定在P點(diǎn)附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合）（

）A.B1－B0B.C.B1＋B0D.參考答案：B赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，條形磁鐵N極指向正北方向，其分磁感應(yīng)強(qiáng)度也向正北，條形磁鐵N極指向正東方向，其分磁感應(yīng)強(qiáng)度也向正東方向，結(jié)合矢量合成的平行四邊形定則列式求解即可；根據(jù)題意，赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；

條形磁鐵N極指向正北方向，其分磁感應(yīng)強(qiáng)度也向正北，故條行磁鐵在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：

條形磁鐵N極指向正東方向，其分磁感應(yīng)強(qiáng)度也向正東方向，此時(shí)兩個(gè)分矢量垂直，故P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】物理中力、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等均為矢量，在合成時(shí)遵循平行四邊形定則，因此要熟練應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行矢量的合成。3.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，電容器下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)交平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，下列說法正確的是（）A．帶電油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．電容器的電容增大，極板帶電荷量不變D．電容器的民容增大，極板帶電荷量減小參考答案：A【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析．【分析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，判斷電場(chǎng)力變化，確定油滴運(yùn)動(dòng)情況．由U=Ed分析P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差如何變化，即能分析P點(diǎn)電勢(shì)的變化和油滴電勢(shì)能的變化．【解答】解：A、將上極板豎直向下移動(dòng)時(shí)，d減小，電容器的電壓U不變，由E=分析得知，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，則油滴所受電場(chǎng)力增大，油滴將沿豎直向上運(yùn)動(dòng)．故A正確．B、P點(diǎn)到下極板的距離不變，而E增大，由U=Ed知，P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差增大，P點(diǎn)的電勢(shì)大于零，則P點(diǎn)的電勢(shì)升高，故B錯(cuò)誤；C、d減小，由C=知，電容C增大，U不變，由C=分析可知電容器所帶電量增加，故CD錯(cuò)誤；故選：A4.（多選題）在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí)，那么（）A．輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比B．輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大C．輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比D．輸電線路上損失的功率跟輸電線的電流成正比參考答案：AC【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電．【分析】根據(jù)P=UI得出輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系，結(jié)合P損=I2R判斷輸電線路上功率的損失．【解答】解：A、輸電線上的電壓損失△U=IR，輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比．故A正確．B、輸電電壓越高，根據(jù)P=UI知，輸送的電流越小，則輸電線上損失的電壓越?。蔅錯(cuò)誤．C、根據(jù)P=UI知，I=，則輸電線上損失的功率P損=I2R=（）2R，知輸電線上損失的功率與輸送電壓的平方成反比．故C正確．D、根據(jù)P損=I2R知，輸電線上損失的功率與輸電線上的電流平方成正比．故D錯(cuò)誤．故選：AC．5.一正方形閉合導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)為0.1m，各邊電阻均為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點(diǎn)O右方有寬為0.2m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示，當(dāng)線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)過程中，如圖所示中，哪一圖線可正確表示線框從進(jìn)入到穿出過程中，ab邊兩端電勢(shì)差Uab隨位置變化的情況（

）參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為kg的貨物在2s的時(shí)間內(nèi)勻速提升5m，不計(jì)額外功，起重機(jī)在這2s內(nèi)做的功為__________J，起重機(jī)在這2s內(nèi)的平均輸出功率為__________W。貨物克服重力做功

J。（g?。﹨⒖即鸢福?×105

；2.5×105；5×1057.A、B兩物體在水平面上相向運(yùn)動(dòng)，其中物體A的質(zhì)量為mA=4kg，兩球發(fā)生相互作用前后的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示．則：（1）由圖可知A、B兩物體在

時(shí)刻發(fā)生碰撞，B物體的質(zhì)量為mB=

kg．（2）碰撞過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失

J．參考答案：（1）2s，6；（2）30【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】根據(jù)位移時(shí)間圖線分別求出A、B兩物體碰前和碰后的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出B物體的質(zhì)量．根據(jù)能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能【解答】解：（1）根據(jù)圖象可知，A、B兩物體在2s末時(shí)刻發(fā)生碰撞，x﹣t圖象的斜率表示速度，則碰前A的速度為：，B的速度為：．碰后的AB的速度為：v=．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v解得：mB=6kg（2）根據(jù)能量守恒得，損失的機(jī)械能為：代入數(shù)據(jù)得：△E=30J．故答案為：（1）2s，6；（2）308.一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則氣泡上升過程中,氣泡內(nèi)的氣體

熱量,內(nèi)能

.

參考答案：吸收,不變(每空2分)9.質(zhì)量為m，電量為q帶正電荷的小物塊從半徑為R的光滑圓槽頂點(diǎn)由靜止下滑，整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的區(qū)域內(nèi)如圖所示，則小物塊滑到底端時(shí)對(duì)軌道的壓力為________．參考答案：小物塊滑到底端時(shí)對(duì)軌道的壓力為3mg－2qE＋qB10.如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),a、b相距4cm,b、c相距10cm.將一個(gè)帶電荷量為2×10-8C的電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為5×10-6J,則b、c間電勢(shì)差為________V，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為___________v/m.。參考答案：

(1).250；

(2).5000；從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功求解b、c間的電勢(shì)差；根據(jù)求解電場(chǎng)強(qiáng)度E。電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，根據(jù)，解得：，則電場(chǎng)強(qiáng)度為?！军c(diǎn)睛】本題考查求解電場(chǎng)力做功的基本能力．對(duì)于電勢(shì)差公式應(yīng)用時(shí)，往往各個(gè)量均代入符號(hào)，而公式中的d為沿電場(chǎng)線方向的距離．11.如圖所示，一個(gè)偏心輪的圓心為O，重心為C，它們所組成的系統(tǒng)在豎直方向上發(fā)生自由振動(dòng)的頻率為f，當(dāng)偏心輪以角速度ω繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則當(dāng)ω＝__________時(shí)振動(dòng)最為劇烈，這個(gè)現(xiàn)象稱為____________。參考答案：(1)2πf(2)共振12.如圖所示，電子（質(zhì)量m，電量e）經(jīng)加速電場(chǎng)（電壓為U1）后由中央進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（電壓為U2），然后從下極板的邊緣飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為

；已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d，該電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的加速度大小是a=

。

參考答案：，13.參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在《測(cè)定金屬絲電阻率》的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)出其長(zhǎng)度L，直徑d和電阻R。用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如下圖A，則金屬絲的直徑為____________mm．圖C游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為____________cm。若用圖B的電路圖測(cè)金屬絲的電阻，則測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值________。（填“偏大”或“偏小”）

參考答案：0.696----0.698mm

10.00cm

偏小15.一量程為100μA的電流表，內(nèi)阻為100Ω，表盤刻度均勻，若串聯(lián)一個(gè)9900Ω的電阻將它改裝成電壓表，則該電壓表的量程是________V,用它來測(cè)量電壓時(shí)，表盤指針位置如圖所示．此時(shí)電壓表的讀數(shù)大小為________V；若要將該電流表改裝成量程10.1mA的電流表，則需要并聯(lián)一個(gè)________Ω的電阻。參考答案：1V，0.8V,

1四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為m1=2.0kg和m2(未知)的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時(shí)間不計(jì)，其χ－t(位移－時(shí)間)圖象如圖所示，試通過計(jì)算回答下列問題：①m2等于多少千克?②質(zhì)量為m1的物體在碰撞過程中動(dòng)量變化量是多少？（注意正負(fù)號(hào)）參考答案：（1）由圖象知，m1碰前速度v1=4m/s，碰后的速度v1/=–2m/s--2分m2碰前速度v2=0，碰后的速度v2/=2m/s------------------------------------2分由動(dòng)量守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/

帶入數(shù)據(jù)解得：m2=6.0kg-----------------------------------------------------------2分（2）質(zhì)量為m1的物體在碰撞過程中動(dòng)量的變化量是△P=-12kg.m/s-17.(13分)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，線圈的總電阻R=40Ω，試求：(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和感應(yīng)電流的最大值；(2)設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)當(dāng)ωt=30°時(shí)，穿過線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值；(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值。參考答案：解析：（1）因?yàn)榫€圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值就出現(xiàn)在圖示位置Em=nBSω=6×2×0.1×0.2×200V=48V………①（2分）感應(yīng)電流最大值Im=

A=1.2A………………②（1分）（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式：e=Em·sinωt=48sin200tV……………③（2分）（3）當(dāng)ωt=30°角時(shí)，穿過線圈的磁通量為Φ，則Φ=Bs·cos30°=2×0.1×0.2×Wb=0.035Wb……④（2分）此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為：e=48sin30°V=48×V=24V…………⑤（1分）由歐姆定律可得此時(shí)電流瞬時(shí)值為：i=

A=0.6A……⑥（1分）（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，磁通量的變化為ΔΦ=B·S……………⑦（1分）線圈轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間Δt=……⑧（1分）此過程中交變電動(dòng)勢(shì)的平均值=n·

≈30.6V…………⑨（2分）18.如圖，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與xOy平面平行，且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反；又經(jīng)過一段時(shí)間T0，磁場(chǎng)的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶?，大小不變。不?jì)重力。（1）求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需時(shí)間；（2）若要使粒子能夠回到P點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。參考答案：；【分析】帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再選擇合適方法處理．對(duì)于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，將其分解為兩個(gè)直線的合成，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解；對(duì)于磁場(chǎng)中圓