山东省青岛市平度灰埠镇灰埠中学2022年高二物理上学期期末试题带解析

山东省青岛市平度灰埠镇灰埠中学2022年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. （单选）关于电磁感应，下列说法正确的是（）
A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流
B．导体做切割磁感线运动，导体内一定产生感应电流
C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定产生感应电流
D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定产生感应电流
参考答案：
解：A、导体相对磁场，平行于磁场运动，导体内一定没有产生感应电流，故A错误；
B、只有闭合电路中的部分导体在磁场中切割磁感线运动时才能产生感应电流，故B错误；
C、只有闭合电路中的部分导体在磁场中切割磁感线运动时才能产生感应电流，故C错误；
D、穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定产生感应电流．故D正确；
故选：D．
2. 如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，下列说法中正确的是
A．A、B两点的电场强度相等
B．B点的电场强度比A点的电场强度大
C．B点的电场强度方向从A点指向B点
D．在A点放一个正电荷，则电场力的方向从A点指向B点
参考答案：
B
3. 如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为（取g=10m/s2）
（）A．30N B．0N C．15N D．12N
参考答案：
D
解：开始弹簧的弹力等于A的重力，即F=m A g放上B的瞬间，弹簧弹力不变，
对整体分析，根据牛顿第二定律得：a====6m/s2．
隔离对B分析，有m B g﹣N=m B a，则：N=m B（g﹣a）=3×（10﹣6）N=12N．
故选：D
4. （单选）关于电磁波，下列说法正确的是
A．光不是电磁波
B．电磁波需要有介质才能传播
C．只要有电场和磁场，就可以产生电磁波
D．真空中，电磁波的传播速度与光速相同
参考答案：
D
5. 下面关于惯性的说法中正确的是（）
A．物体的运动速度越大，物体的惯性越大 B．物体受的力越大，物体的惯性越大C．物体的质量越大，物体的惯性越大 D．物体在地球上的惯性比在月球上大
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为
q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，则球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小为______________.
（静电力常量为）
参考答案：
3.6×105 N/C
7. （填空）如图4，为用直流电源给蓄电池充电的电路。

若蓄电池的内阻为r，电流表和电压表的示数分别为I和U，则输入蓄电池的功率为______，蓄电池的发热功率为______，电能转化为化学能的功率为______。

参考答案：
IU；I2r；IU-I2r
8. 在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点。

当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑。

a、b两点的角速度的大小关系是ωa _______ ωb（选填“>”、“=”或“<”）。

参考答案：
<
9. 如图所示，电源电动势E ＝3V，R1＝14Ω，电流表内阻不计，当开关S打在“1”档时，电流表的示数为I1＝0.2A；当开关S打在“2”档时，电流表的示数为I2＝0.3A，则电源内电阻r＝______Ω，电阻R 2＝_______Ω。

参考答案：1 ；9
10. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮. 若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电
流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率
P=________W(轨道摩擦不计)
参考答案：
55，1.1×107
11. 动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比
，则动量之比
；两者碰后粘在一起运动，其总动量与
A
原来动量大小之比。

参考答案：
1:2 1:1
12. 在用电流表和电压表“测定电源的电动势和内阻”的实验中，所得路端电压随电流变化的图象如图所示，由图可知：电源的电动势E=_______V，内阻r=_______。

参考答案：
13. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与正电荷Q为圆心的某圆交与B,C两点，质量为m，带点量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q远小于Q，AB=h，BC=3h，小球滑到B点时速
度大小为，则：（1）小球到C时的速度___ __；（2）A,C两点电势差___ __。

参考答案：
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （9分）在探究“决定导线电阻因素”的实验中，需要进行以下测量。

（1）用螺旋测微器测得导线的直径如图所示，其读数是 mm 。

（2）欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些．下列器材中电流表应选用的是（填选项代号，下同） ，电压表应选用的是 ，在下面的方框内画出应采用的电路图。

A ．电池组E （6V ，内阻很小）
B ．电流表A 1（0～3A ，内阻0.0125Ω）
C ．电流表A 2（0～0.6A ，内阻0.125Ω）
D ．电压表V 1（0～3V ，内阻3kΩ）
E ．电压表V 2（0～6V ，内阻6kΩ）
F ．滑动变阻器R 1（0～5Ω，2A ）
G ．电键、导线 参考答案：
（1）0.700 （2分）；（2）C ；E (4分)
（电路图3分）
15. 一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系．已知电流从接线柱a 流入电流表时，电流表指针右偏，实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中
得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量
（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向 （填“相同”、“相反”）．
（2）由实验2、4得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量 （填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向 （填“相同”、“相反”）． （3）由实验1、2、3、4得出的结论
是： ．
参考答案：
（1）增加；相反；（2）减少；相同；（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】根据控制变量法的要求，分析各实验操作，根据所控制的变量与实验现象间的关系，得出实验结论．
【解答】解：（1）由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
（2）由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，由此可知：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
（3）综合分析4次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
故答案为：（1）增加；相反；（2）减少；相同；（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，两平行金属板A、B长l=8cm，两板间距离d=8cm，B板比A板电势高300V，即
U BA=300V．一带正电的粒子电量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过无场区域后，进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3处的S点上．已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，且L=12cm．求（粒子重力不计）
（1）粒子射出平行板时的速度大小v；
（2）粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
（3）画出粒子运动的轨迹，并求匀强磁场的磁感应强度B的大小．
参考答案：
解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律得：
a==
运动的时间为：t=竖直方向的速度v y=at=
代入数据，解得：v y=1.5×106m/s
所以粒子从电场中飞出时的速度为：v==2.5×106m/s
（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h，穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则：h=at2
即：h=（）2
代入数据，解得：h=0.03m=3cm
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得：
代入数据，解得：y=0.12m=12cm
（3）设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则：
tanθ==
所以θ=37°
轨迹如图所示
由几何知识可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径：R==0.1m
由：qvB=m
代入数据，解得：B==2.5×10﹣3T
答：（1）粒子射出平行板时的速度大小为2.5×106m/s；
（2）粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离为12cm；
（3）粒子运动的轨迹如图所示，匀强磁场的磁感应强度B的大小为2.5×10﹣3T．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律即可求解速度；
（2）先求出粒子从电场中飞出时的侧向位移，带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识即可求解；
（3）设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，根据速度关系求出夹角，画出轨迹，由几何知识可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径，根据半径公式即可求解磁场强度．
17. （计算）（2014秋?城东区校级月考）如图所示，一带电量为q小球用绝缘绳悬挂，匀强电场方向水平向右．小球的重力为G，偏离竖直方向的夹角为α．求：
（1）带点小球的电性是（正或负）．
（2）求出小球受到的电场力F的大小．
（3）求电场强度E．
参考答案：
（1）小球带正电荷．（2）小球受到的电场力为；（3）该电场强度E 的大小为．
电场强度；共点力平衡的条件及其应用
（1）小球处于匀强电场，在电场力qE、拉力F T与重力mg处于平衡状态，如图，电场力方向应水平向右，与电场强度方向相同，所以小球带正电．
（2）结合受力示意图，根据平衡条件得：
小球受到的电场力F=qE=mgtan30°=．（3）由F=qE，得：E=
答：（1）小球带正电荷．（2）小球受到的电场力为；（3）该电场强度E 的大小为．18. 如图所示，ab和cd是位于水平面内的平行金属导轨，其电阻可忽略不计，ac之间连接一
个阻值为R=2Ω的电阻，ef为一个垂直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd接触良好并沿轨道方向无摩擦地滑动，ef长为L=0.6m，电阻为r=1Ω，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．磁感应强度为B=0.5T，当施外力使杆ef以速度v=10m/s向右匀速运动时，则：
（1）杆中的感应电动势为多少？ef中电势较高的是哪一点？
（2）杆ef受到的外力大小为多少，方向如何？
（3）电阻R上10s内产生的热量为多大？
参考答案：
（1）E=BLv=0.6×10×0.5=3v------------------------------
e 点高-----------------------------------------------------
（2）I=E/(R+r)=1A-----------------------------------------------
FA=BIL=0.3N 因为匀速运动所以：外力F=0.3N-------------------------
外力方向：水平向右（向右也行）- -----------------
（3）Q=I2Rt=20J------------------------------------。