2021年安徽省蚌埠市怀远实验中学高二物理上学期期末试题含解析

2021年安徽省蚌埠市怀远实验中学高二物理上学期期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是
A．只要穿过闭合线圈中的磁通量不为零，闭合线圈中就一定有感应电流
B．只有闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，线圈中才会有感应电流
C．穿过闭合线圈中的磁通量越大，闭合线圈中的感应电动势越大
D．穿过闭合线圈中的磁通量变化越快，闭合线圈中感应电动势越大
参考答案：
D
2. （单选）如右图所示，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速率分别为vA=5m/s、
vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动（）
A．它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右
B．它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左
C．它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右
D．它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左ks5u
参考答案：
C
3. 电阻R、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，S极朝下，如图所示。

现使磁铁开始自由下落，在S极接近线圈上端的过程中，流过R
的电流方向和电容器极板的带电情况是A．从a到b，上极板带正电
B. 从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电
参考答案：
D
4. 有四个电源，电动势均相等，内电阻分别为1、2、4、8，现从中选择
一个对阻值为2Ω的电阻供电，欲使电阻获得的电功率最大，则所选电源的内电阻为：
A．8 B．4 C．2 D．1
参考答案：
D
5. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）
A．b所需向心力最大
B．b、c周期相等，且大于a的周期
C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
参考答案：
B
解：A、人造地球卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，根据F=，因为a、b质量相同，且
大于c的质量，而bc半径相同大于a的半径，所以F a＞F b＞F c，可知a所需向心力最大．故A错误．
B、根据，得：a=，v=，T=．知b、c周期相等，且大于a的周期．b、c加速度相等，小于a是加速度．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度．故B 正确，CD错误．
故选：B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 重为20 N的木块放在水平桌面上，已知木块与地面之间的动摩擦因数μ=0.4，至少用10N的水平推力才能使木块开始运动，木块与地面之间的最大静摩擦力Fmax= N；使木块沿桌面做匀速直线运动时的水平拉力F= N。

参考答案：
10 8
7. （4分）传感器能够将感受到的物理量（如力、热、光、声）转换成便于测量的量，通常是电学量。

如光敏电阻能够将信号转换成电信号（填“力”、“光”、“声”、“热”）。

参考答案：
光
8. 交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。

参考答案：
9. 导体中的电流是5mA，那么在3.2秒内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。

参考答案：
10. 在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为▲ s。

现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为▲ m/s。

参考答案：
0.1秒，0.63米/秒
11. （4分）一个电容器的电容是1.5×10-2μF，把它的两个极板接在90V的电源上，电容器极板所带的电荷量Q = C，一个静止的电子从一个极板移到另一个极板，电场力做功W
= eV。

参考答案：
1.35×10-6；90
12. 在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度为B。

如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小
为，方向。

参考答案：
BIL，竖直向下
13. （4分）在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10-5T．如果赤道上有一条沿东西方向平行地面放置的直导线，长为40m，载有20A 的电流，则地磁场对这根导线作用的安培力大小为 N；若将导线在水平面内转过90°成南北方向平行地面放置，此时导线受到地磁场作用的安培力大小为 N。

参考答案：
4×10-2 0
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈 a b cd，在细长的磁铁 N 极附近竖直下落，保持 b c边在纸外， a b 边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？
参考答案：
穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流
根据条形磁铁 N 极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。

所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。

穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生15. （4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就
产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金
属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。

请定性地说明：为什
么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？
参考答案：
交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。

根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工
件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正
比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=6Ω，S闭合时，电压表V的示数为7.5V，电流表A的示数为0.75A，S断开时，电流表A的示数为1A，求：
（1）电阻R3的值；
（2）电源电动势E和内阻r的值．
参考答案：
=1.5A R3==6Ω
解得E=9V r=1Ω
17. 如图，从阴极K发射的热电子，重力和初速均不计，通过加速电场后，沿图示虚线垂直射入匀强磁场区，磁场区域足够长，宽度为L＝2.5cm。

已知加速电压为U＝182V，磁感应强度B＝9.1×10-4T，电子的电量，电子质量。

求：
（1)电子在磁场中的运动半径R
(2)电子在磁场中运动的时间t(结果保留)
(3)若加速电压大小可以改变，其他条件不变，
为使电子在磁场中的运动时间最长，加速电压U
应满足什么条件？
参考答案：
解：（1）加速电场有动能定理得
（1分）
解得（1分）
电子在磁场做圆周运动，有牛顿第二定律 （1分）
解得 （1
分）
（2）磁场中运动的周期 （1分）
由几何关系
则
（1分）
（2分）
（3）电子在磁场中的运动时间最长时，圆心角为 （1分） 当运动轨迹与磁场右界相切时， （1分）
依题意
（2
分） 所以
（2分）
18. 交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。

当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：通过R 的电荷量q 为多少？
参考答案：。