江蘇省蘇州市第一中學校2021-2022學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.(多選)如圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器的阻值相同，和是兩個完全相同的雙向電流表，則下列說法中正確的是（

）A．閉合瞬間，電流表示數小于示數B．閉合瞬間，電流表示數等于示數C．斷開瞬間，電流表示數大于示數D．斷開瞬間，電流表示數等于示數參考答案：AD2.如圖所示，N=50匝的矩形線圈abcd，ab邊長L1=20cm，ad邊長L2=25cm，放在磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n=3000r/min的轉速勻速轉動，線圈電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，t=0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙里．則（）A．t=0時刻線圈感應電流方向為abcdaB．交流電周期為0.01sC．感應電動勢的瞬時值表達式e=314cos

V．D．從t=0起轉過90°過程中，流過R的電荷量為0.2C參考答案：C【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關系．【分析】根據右手定則得出感應電流的方向；根據感應電動勢的瞬時值表達式e=nBωScosωt即可求解；線圈由如圖位置轉過300的過程中，△φ=BSsin30°，通過R的電量為Q=．【解答】解：A、根據右手定則得出感應電流的方向是adcb，故A錯誤，B、n=3000r/min的轉速勻速轉動，所以線圈的角速度ω=100πrad/s，周期T=，故B錯誤；C、感應電動勢的最大值為：Em=nBSω=50×0.4×0.2×0.25×100π=314V所以感應電動勢的瞬時值表達式為e=nBωScosωt=314cos100πt（V），故C正確；D、線圈由如圖位置轉過90°的過程中，△Φ=BSsin90°通過R的電量為Q==0.1C，故D錯誤故選：C3.（2014秋?鹽湖區期中）將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a、b為電場中的兩點，則（） A． a點的電場強度比b點的小 B． a點的電勢比b點的高 C． 帶負電的電荷q在a點的電勢能比在b點的大 D． 帶負電的電荷q從a點移到b點的過程中，電場力做正功參考答案：B解：A：電場線的疏密表示場強的大小，由圖象知a點的電場強度比b點大，故A錯誤；B：a點所在的電場線從Q出發到不帶電的金屬球終止，所以a點的電勢高于金屬球的電勢，而b點所在處的電場線從金屬球發出到無窮遠，所以金屬球的電勢高于b點的電勢，即a點的電勢比b點的高．故B正確；C：電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小，即負電荷在a點的電勢能較b點小，故C錯誤；D：由上知，﹣q在a點的電勢能較b點小，則把﹣q電荷從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點，電勢能增大，電場力做負功．故D錯誤．故選：B4.如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面,MN、PQ為其邊界，為其對稱軸．一導線折成邊長為的正方形閉合回路abcd,回路在紙面內以恒定速度向右運動，當運動到關于對稱的位置時

(

)A．穿過回路的磁通量為零

B．回路中感應電動勢大小為C．回路中感應電流的方向為順時針方向

D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同參考答案：ABD5.參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(6分)某發電廠輸出的功率為220kW，輸出電壓為11kV。若采用220kV的高壓輸電，那么，升壓變壓器（不計變壓器能量損失）的原線圈和副線圈的匝數比為

；輸電電流為

A。參考答案：

1∶20；17.在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，電場力做功1.5×10-7J，再把這個電荷從B點移到C點，電場力做功-4.0×10-7J。則A、B、C三點中電勢最高的是

點，若把-1.5×10-9JC的電荷從A點移到C點，電場力做功為

J。參考答案：8.在如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為8V，燈泡L標有“3V，6W”字樣，電動機線圈的電阻RM=1Ω。若燈泡恰能正常發光，則電動機的輸入電壓是________V,整個電路消耗的電功率是_________W,電動機的效率是________參考答案：5

V，

16

W

，

60%

9.圖為某同學根據測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗數據繪制成的U-I圖，由此可得干電池的電動勢E=__________V，內阻r=

Ω．（結果保留2位有效數字）參考答案：10.如圖所示，兩條電阻忽略不計的光滑平行金屬導軌、置于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，兩導軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導軌向右勻速滑動，速度=10m/s，產生的感應電動勢為3V，電阻R=0.9.由此可知，磁場的磁感應強度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.參考答案：0.5T，0.9N11.對于初速度為零的勻加速直線運動，有如下規律：①1T內、2T內、3T內位移的比為S1：S2：S3=

②第一個t內，第二個t內，第三個t內位移的比SⅠ：SⅡ：SⅢ=

參考答案：（1）1;4:9

（2）1:3:5

12.正方形導線框abcd，匝數為10匝，邊長為20cm，在磁感強度為0.2T的勻強磁場中圍繞與B方向垂直的轉軸勻速轉動，轉速為120r／min。當線框從平行于磁場位置開始轉過90°時，線圈中磁通量的變化量是__

wb，平均感應電動勢為___V。參考答案：13.（4分）一束光由真空入射到平面玻璃上，當其折射角為30o時，反射光與折射光恰好垂直。因此，可以推斷出玻璃的折射率為

。參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖所示，有兩個帶正電的粒子P和Q同時從勻強磁場的邊界上的M點分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場，又同時從磁場邊界上的同一點N飛出，設邊界上方的磁場范圍足夠大，不計粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場中的半徑之比rp:rQ=____________，假設P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場中的半徑之比：（5分）（2）可能是質子（3分），質量數與電荷數之比為1:1（4分）15.（8分）在3秒鐘時間內，通過某導體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導體中的電流大小。參考答案：根據電流的定義可得：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8（甲）所示，、為平行放置的水平金屬軌道，、為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距，圓軌道半徑，整個裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區域Ⅰ、Ⅱ，兩區域寬度，兩區域之間的距離；區域Ⅰ內分布著均勻的變化的磁場B1，變化規律如圖18（乙）所示，規定豎直向上為B1的正方向；區域Ⅱ內分布著勻強磁場B2，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數為，右側的直軌道及半圓形軌道均光滑。質量，電阻的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從處由靜止開始運動，到達處撤去恒力F，CD棒可勻速地穿過勻強磁場區，并能通過半圓形軌道的最高點PQ處，最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2求：（1）水平恒力F的大小；（2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產生的熱量Q；（3）磁感應強度B2的大小。參考答案：解：（1）CD棒在PQ處速度為，則由：(1分)，

(1分)

設CD棒在勻強磁場區Ⅱ速度為，則(2分)CD棒在恒力F作用下：(2分)

由①②③得：F=160N

(1分)

(2)棒在直軌道上運動，產生感應電流時間(1分)

感應電動勢(1分)

(1分)

(1分)

由⑤⑥⑦⑧得

J(1分)（3）由于CD棒穿過勻強磁場區，此過程無感應電流，設CD棒進入M3N3界后的任一短時間Δt內(2分)

且由圖18乙可得

(1分)

由⑩（11）（12）得

B2=1.25T

(1分)

17.如圖所示，勻強電場場強E＝4V/m，方向水平向左，勻強磁場的磁感應強度B＝2T，方向垂直紙面向里，質量m＝1kg的帶正電小物體A，從M點沿絕緣粗糙的豎直墻壁無初速度下滑，它滑行h＝0.8m到N點時脫離墻壁做曲線運動，在通過P點瞬時A受力平衡，此時其速度與水平方向成45°角，且P