河南省許昌市實驗高級中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

河南省許昌市實驗高級中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如下圖所示，屬于交流電的是（）A．B．C．D．參考答案：解：交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，電流的大小是否變化對其沒有影響，電流的方向變化的是C，故C是交流電，ABD是直流電．故選C．2.關(guān)于磁場，以下說法正確的是（

）A．電流在磁場中某點不受磁場力作用，則該點的磁感強(qiáng)度一定為零B．磁場中某點的磁感強(qiáng)度，根據(jù)公式B=F/IL可知磁感強(qiáng)度B跟F、I、L都有關(guān)C．磁場中某點的磁感強(qiáng)度的方向垂直于該點的磁場方向

D．磁場中任一點的磁感強(qiáng)度等于垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的單位面積的磁通量參考答案：D3.調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間輸入交變電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．圖乙中兩電表均為理想交流電表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器．現(xiàn)在CD兩端輸入圖甲所示正弦式交流電，變壓器視為理想變壓器，那么（）A．由甲圖可知CD兩端輸入交流電壓u的表達(dá)式為B．當(dāng)動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，MN之間輸出交流電壓的頻率變大C．當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)也變大D．當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時，電阻R2消耗的電功率變小參考答案：D【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率．【分析】由甲圖可知交流電的表達(dá)式；P移動改變了副線圈的匝數(shù)，滑片移動改變了負(fù)載的電阻，結(jié)合變壓器的特點和歐姆定律去分析．【解答】解：A、由甲可知，交流電電壓最大值為36V；周期為0.02S，則表達(dá)式為36sin（t）=36sin，故A錯誤；B、變壓器只能改變電流和電壓，不能改變交流電的周期和頻率，故B錯誤；C、當(dāng)滑片向下移動時，輸出端電阻減小，則電流增大，電流表示數(shù)增大；但電壓不變，故C錯誤；D、由C的分析可知，總電流增大，故R1分壓增大，并聯(lián)部分電壓減小，故R2兩端的電壓減小，電功率減小，故D正確；故選：D．4.兩個大小相同、帶等量異種電荷的導(dǎo)體小球A和B，彼此間的引力為F．另一個不帶電的與A、B大小相同的導(dǎo)體小球C，先與A接觸，再與B接觸，然后移開，這時A和B之間的作用力為F'，則F與F'之比為(B)

A．8?3

B．8?1

C．1?8

D．4?1參考答案：5.下列說法中正確的是（）A．電場強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相等B．電場強(qiáng)度為零的點，電勢不一定為零C．電流在磁場中某點不受磁場力作用，則該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D．由B=可知，B與F成正比，與IL成反比參考答案：B【考點】磁感應(yīng)強(qiáng)度；電場強(qiáng)度．【分析】電場的基本性質(zhì)是對放入的電荷有力的作用，而通電導(dǎo)線放入磁場中不一定有磁場力的作用；電場與磁場都是客觀存在的特殊物質(zhì)；電勢是描述電場性質(zhì)的一種物理量，與電場強(qiáng)度沒有直接關(guān)系．明確磁感線的性質(zhì)，知道磁感線是閉合曲線．【解答】解：A、電場強(qiáng)度與電勢沒有關(guān)系，電場強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢不一定處處相等；而且沿電場強(qiáng)度的方向電勢降低，故A錯誤；B、電場強(qiáng)度與電勢沒有關(guān)系，電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，電勢為零的地方電場強(qiáng)度也不一定為零．故B正確；C、電流在磁場中不一定有磁場力存在，當(dāng)電流方向與磁場方向平行時，沒有磁場力作用，因此某點不受磁場力作用，則該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零．故C錯誤；D、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁場本身決定的，B與F無關(guān)，與IL也無關(guān)，故D錯誤．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，用水平力F把一鐵塊緊壓在豎直墻壁上靜止不動，當(dāng)F增大時，墻對鐵塊的支持力將，墻與鐵塊間的摩擦力將。(填“增大”，“減小”或“不變”)參考答案：7.如圖所示的電場中，將2C的正電荷分別由A、C兩點移動到B點時，電場力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點為零電勢點，C兩點的電勢分別是A＝____________V，C＝______________V，AC間的電勢差UAC＝____________________V．參考答案：15V

-3V

18V

8.目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。圖14表示出了它的發(fā)電原理。將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，從整體來說是呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場中有兩塊面積為S，相距為d的平行金屬板A、B與外電阻R相連構(gòu)成一電路，設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為，則電流表的示數(shù)為

；流過外電阻R的電流的方向為

。(填“向上”或“向下”)參考答案：；向上9.一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T．在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是________Wb；磁通量的平均變化率是________Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是________V.參考答案：

(1).;

(2).;

(3).1.6;由題意可知磁通量的變化量為：

；磁通量的平均變化率為：；線圈中感應(yīng)電動勢的大小為：

。10.如圖11所示，一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗所用器材是一節(jié)電動勢為1．5V的新干電池．幾根導(dǎo)線．開關(guān)和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位同學(xué)手拉手連成一排，另一位同學(xué)將電池．鎮(zhèn)流器．開關(guān)用導(dǎo)線連接起來，并將它們和首．尾兩位同學(xué)兩只空著的手相連，在開關(guān)____________（填“閉合”或“斷開”）時就會使連成一排的同學(xué)都有觸電的感覺，該實驗的原理是___________________．參考答案：、斷開

自感現(xiàn)象11.（2分）如圖所示，當(dāng)條形磁鐵由較遠(yuǎn)處向螺線管平動靠近時，流過電流計的電流方向是

。參考答案：b到a12.將0.5kg小球以10m/s的速度豎直向上拋出，在3s內(nèi)小球的動量變化的大小等于

____

_kg·m/s，方向

；若將它以10m/s的速度水平拋出，在3s內(nèi)小球的動量變化的大小等于____

kg·m/s，方向___

。(小球均未落地)（g=10m/s2）參考答案：15_，豎直向下

，15_

，_豎直向下13.（４分）一輛汽車以10m／s的速度勻速行駛10s，然后又以2m／s2的加速度行駛10s，汽車在這20s內(nèi)的位移是_______m，平均速度是_____m／s。參考答案：300；15三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置圖，結(jié)合圖片，請說出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開關(guān)瞬間；(2)斷開開關(guān)瞬間；(3)

閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片。15.（8分）在3秒鐘時間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達(dá)x軸時（不含初次射出的情況），它與點O的距離為L。求此粒子射出時的速度v和運動的總路程s并畫出這段時間內(nèi)粒子運動的軌跡圖（重力及其它作用均不計）。參考答案：解：如圖所示，有L=4R設(shè)粒子進(jìn)入電場做減速運動的最大路程為l，加速度為a，則由前面分析知，粒子運動的總路程為S=2rR+2l17.如圖所示，ef，gh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=1m，導(dǎo)軌左端連接一個R=2Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．試解答以下問題．（1）若施加的水平外力恒為F=8N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒為P=18W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是多少？（3）若施加的水平外力的功率恒為P=18W，則金屬棒從開始運動到速度v3=2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J，則該過程所需的時間是多少？參考答案：解：當(dāng)棒的速度為v時，則有E=BLv，I=，F(xiàn)=BIL，則安培力F=．（1）若施加的水平外力恒為F=8N，金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時做勻速運動，由平衡條件得：F=，得：=m/s=4m/s（2）若施加的水平外力的功率恒為P=18W，金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時水平外力大小為F=由平衡條件得：=，得：=m/s=3m/s（3）若施加的水平外力的功率恒為P=18W，金屬棒從開始運動到速度v3=2m/s的過程中，水平外力做功為Pt，根據(jù)能量守恒定律得：Pt=+Q代入解得：t=0.5s答：（1）若施加的水平外力恒為F=8N，金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是4m/s．（2）若施加的水平外力的功率恒為P=18W，金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是3m/s．（3）該過程所需的時間是0.5s．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）當(dāng)施加水平恒力時，棒先做變加速運動，后做勻速運動，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，恒力與安培力平衡，由平衡條件求出速度v1．（2）若施加的水平外力的功率恒定時，穩(wěn)定時棒也做勻速運動，此時的外力大小為，由平衡條件求出速度v2．（3）金屬棒從開始運動到速度v3=2m/s的過程中，水平外力做功為Pt