2022年浙江省臺(tái)州市玉環(huán)縣坎門中學(xué)高二物理期末試題含解析

2022年浙江省臺(tái)州市玉環(huán)縣坎門中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖1所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ圖1

A．保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大B．保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ不變C．?dāng)嚅_S，將A板向B板靠近，則θ增大D．?dāng)嚅_S，將A板向B板靠近，則θ不變參考答案：AD2.（多選題）如圖所示為固定在水平地面上的頂角為α的圓錐體，其表面光滑．有一質(zhì)量為m、長為L的鏈條靜止在圓錐體的表面上，已知重力加速度為g，若圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力大小為F，鏈條中的張力為T，則有（）A．F=mg B．F= C．T= D．T=參考答案：AD解：A、因?yàn)閳A環(huán)受重力和圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力處于平衡，則圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力等于圓環(huán)的重力，即F=mg．故A正確，B錯(cuò)誤；C、設(shè)質(zhì)量元△m兩端所受張力為T，其合力為F，因?yàn)樗鶎?duì)的圓心角θ很小，所以sinθ等價(jià)于θ，即：則F=2Tsin（）=Tθ，質(zhì)量元受重力△mg、支持力N和張力的合力F而處于平衡狀態(tài)，由幾何知識(shí)可得：F=△mgcot（）=gcot（）聯(lián)立解得：T=，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：AD3.（單選）在電子線路中，經(jīng)天線接收下來的電信號(hào)既有高頻成分又有低頻成分，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸送到下一級(jí)，可以采用如圖所示的電路，其中a、b應(yīng)選擇的元件及名稱是A．a(chǎn)是低頻旁路電容器，b是低頻扼流圈B．a(chǎn)是高頻旁路電容器，b是高頻扼流圈C．a(chǎn)是高頻旁路電容器，b是低頻扼流圈D．a(chǎn)是低頻旁路電容器，b是高頻扼流圈參考答案：B4.一金屬圓環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()A．始終相互吸引

B．始終相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥

D．先相互排斥，后相互吸引參考答案：D5.某人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度．測量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m．在某位置時(shí)，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像，然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長度的5/6就能看到整棵樹的像．這棵樹的高度約為A．4.0m

B．4.5m

C．5.0m

D．5.5m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.下圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。為了清楚，老師只畫出了一匝線圈（實(shí)際共有N匝）。線圈AB邊（長l1）連在金屬環(huán)K上，CD邊（長也為l1）連在滑環(huán)L上；導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。假定線圈沿逆時(shí)針方向以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲至丁。那么：(1）線圈轉(zhuǎn)到上述圖示的

位置時(shí)，線圈中電流最大；（2）線圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過程中，AB邊中電流的方向

；（3）當(dāng)AD邊和BC邊長均為l2，磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場，整個(gè)電路總電阻設(shè)為R，以丙圖位置計(jì)時(shí)t=0，則線圈中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律為i=

.

參考答案：7.如圖所示，一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場的過程中，穿過線圈的磁通量將

▲

(選填“變大”或“變小”)。若上述過程所經(jīng)歷的時(shí)間為O.1s，線圈中的磁通量變化了0.2Wb，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

▲

V。參考答案：變大

28.一閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為240??rad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場平行時(shí)，線圈的電動(dòng)勢為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時(shí)開始計(jì)時(shí)，則該線圈電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為__________________；電動(dòng)勢在s末的瞬時(shí)值為_________。參考答案：e＝t??Emsin＝tV?2sin4

；

1V9.如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，線圈匝數(shù)n＝50匝，每匝線圈面積為0.48m2，轉(zhuǎn)速為150r/min，線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)．交變感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式是

。

參考答案：10.將一個(gè)1.0×10－5C的電荷從電場外移到電場里一點(diǎn)A，外力克服電場力作功6.0×10－3J，則A點(diǎn)的電勢為Ua＝_____V；如果此電荷從電場外移到電場里的另一點(diǎn)B時(shí)，電場力作功0.02J，則A、B兩點(diǎn)電勢差為Uab＝______V；如果另一個(gè)電量是0.2C的負(fù)電荷從A移到B，則電場力作功______J。參考答案：600，2600，-52011.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場中有正方形線框abcd，線框的總電阻為R，邊長為L，每邊質(zhì)量為m磁場方向水平向右，開始時(shí)線框處于水平位置且bc邊與磁場垂直，把線框由靜止釋放使它以bc為軸在t秒內(nèi)由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置剛好停下來，則在該過程中線框中產(chǎn)生的熱量為

，線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為

。參考答案：2mgL，12.（4分）已知如圖，a、b、c、d四點(diǎn)在同一直線上b、c兩點(diǎn)間的距離等于c、d兩點(diǎn)間的距離．在a點(diǎn)固定放置一個(gè)帶電量為＋Q點(diǎn)電荷．將另一個(gè)電荷量為＋q的點(diǎn)電荷從a、b間的某一點(diǎn)由靜止釋放，它通過b、d兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能依次為20eV和100eV，則它通過c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定________60eV（填大于、等于或小于）．參考答案：大于13.如圖所示，正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場中，電場線與正方形

所在平面平行．已知A、B、C三點(diǎn)的電勢依次為A=6.0V，B=4.0V，C=-2.0V．D點(diǎn)的電勢D=

V.

畫出過A點(diǎn)的電場線參考答案：D=

0

V.

圖略三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合圖片，請(qǐng)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(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片。15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時(shí)間的平方跟橢圓軌道半長徑的立方之比是一個(gè)常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個(gè)非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請(qǐng)你對(duì)上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：（1）

（4分）

（2）由關(guān)系式可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

（1分）

觀點(diǎn)一：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計(jì)算在內(nèi)，在圓軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。

（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈A處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B＝(6－0.2t)T，已知電路中的R1＝4Ω，R2＝6Ω，電容C＝30μF，線圈A的電阻不計(jì)。求(1)閉合S后，通過R2的電流大小和方向；(2)閉合S一段時(shí)間后，斷開S，S斷開后通過R2的電荷量是多少？參考答案：(1)由于磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，根據(jù)B＝(6－0.2t)T，由楞次定律可知電流的方向由上向下。(2)閉合S一段時(shí)間后，電容器被充上一定的電荷量，此時(shí)其電壓U＝IR2＝0.4×6V＝2.4V，斷開S，電容器將放電，通過R2的電荷量就是C原來所帶的電荷量，Q＝CU＝30×10－6×2.4C＝7.2×10－5C。17.在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，取O點(diǎn)為圓心，r為半徑作一圓周，在O點(diǎn)固定一電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，a、b、c、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點(diǎn)．當(dāng)把一檢驗(yàn)電荷＋q放在d點(diǎn)恰好平衡(如圖613所示，不計(jì)重力)．問：(1)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度？(2)檢驗(yàn)電荷＋q放在點(diǎn)c時(shí)，受力Fc的大小、方向如何？(3)檢驗(yàn)電荷＋q放在點(diǎn)b時(shí)，受力Fb的大小、方向如何？參考答案：(1)由題意可知：F1＝k①F2＝qE②由F1＝F2，所以qE＝k，E＝k，勻強(qiáng)電場方向沿db方向．(2)檢驗(yàn)電荷放在c點(diǎn)：Ec＝＝E＝k所以Fc＝qEc＝k.方向與ac方向成45°角斜向下(如下所示)．(3)檢驗(yàn)電荷放在b點(diǎn)：Eb＝E2＋E＝2E＝2k所以Fb＝qEb＝2k，方向沿db方向．18.平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅲ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，如圖所示．一帶負(fù)電的粒子從電場中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍．粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場進(jìn)入磁場，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等．不計(jì)粒子重力，為：（1）粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比．參考答案：解：（1）在電場中，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)Q點(diǎn)到x軸的距離為L，到y(tǒng)軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有沿x軸正方向：2L=v0t，①豎直方向根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可得：L=②設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為vy根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：vy=at③設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸方向的夾角為α，有tanα=④聯(lián)立①②③④式得：α=45°

⑤即粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上．設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，由運(yùn)動(dòng)的合成有v==；（2）設(shè)電場強(qiáng)度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場中受到的電場力為F，由牛頓第二定律可得：qE=ma

⑧由于解得：E=⑨設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，所受的洛倫茲力提供向心力，有qvB=m

⑩由于P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為2L，則由幾何關(guān)系可知R=

解得：B=?聯(lián)立⑨?式得．答：（