2022年湖北省黃石市還地橋高級(jí)中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和導(dǎo)軌粗糙的兩種情況相比較，這個(gè)過程（

）A．安培力對(duì)ab棒所做的功不相等

B．電流所做的功相等C．產(chǎn)生的總熱能相等 D．通過ab棒的電荷量相等參考答案：AC2.(單選)如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電．現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn)，則（

）A．甲球的釋放位置比乙球的高

B．運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變C．經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等

D．經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小參考答案：AB3.對(duì)匝數(shù)一定的線圈，下列說法中正確的是A．線圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.

線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)熱一定越大C.

線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D．線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大參考答案：D4.（多選）關(guān)于電容器的概念下列說法中正確的是（

）A、兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體就可以看成是一個(gè)電容器B、用電源對(duì)平板電容器充電后，兩板一定帶有等量異種電荷C、電容器兩極板的正對(duì)面積越大，它的電容就越小D、電容器兩極板的距離越大，它的電容就越大參考答案：AB解：A、任何兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體就能儲(chǔ)存電荷，可以看成是一個(gè)電容器．故A正確．B、電源對(duì)平板電容器充電后，由于異種電荷相互吸引，兩極板一定帶有等量異種電荷．故B正確．C、D由決定知電容器兩極板的正對(duì)面積越大，它的電容就越大，電容器兩極板的距離越大，它的電容就越?。蔆D錯(cuò)誤．故選：AB5.一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為4:1，若原線圈加上311V的直流電，則用交變電壓表測(cè)得副線圈兩端的電壓是（

）A.250V

B.220V

C.0V

D.200V參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿原來不帶電，在距其左端r處放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷，則金屬桿中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為

，金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為

.參考答案：0、

金屬桿處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為0；金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等于點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，則7.如圖所示，理想變壓器的次級(jí)有兩組線圈，圖中三個(gè)燈泡的規(guī)格相同，四個(gè)電表對(duì)電路的影響都可忽略不計(jì)。開關(guān)K斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光，這時(shí)兩電流表示數(shù)之比IA1：IA2=1：4；開關(guān)K閉合時(shí)，三個(gè)燈都正常發(fā)光，這時(shí)兩電流表示數(shù)之比=

，兩電壓表示數(shù)之比UV1：UV2=

。參考答案：3:4，4:18.電.量q=2.0×10-3C、質(zhì)量m=1.0×10-4kg的帶正電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度圖象如圖27所示，該粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2，A、B連線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)______(填“相等”或“不相等”)，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______N／C[U13]

參考答案：2.0×105；相等；1.0×1049.如圖一帶電小球質(zhì)量為m，帶電量為+q，以初速度V與水平方向成30°角射向空間勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，小球恰好做直線運(yùn)動(dòng)。求勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小為__________場(chǎng)強(qiáng)方向與速度方向夾角為__________。參考答案：

(1).；

(2).;解：根據(jù)題意可以知道,粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng),則其所受合力與速度方向在同一條直線上,作出力的合成圖如圖所示,可以知道,當(dāng)電場(chǎng)力與速度垂直時(shí),電場(chǎng)力最小,

電場(chǎng)力最小值為:

解得：

因?yàn)樾∏驇д?則此場(chǎng)強(qiáng)方向上垂直直線向上,與速度方向的夾角為

綜上所述本題答案是：；【點(diǎn)睛】根據(jù)題意作出小球的受力分析圖,根據(jù)圖象可以知道當(dāng)電場(chǎng)力與速度垂直時(shí)電場(chǎng)力最小,在根據(jù)三角形相關(guān)知識(shí)求解電場(chǎng)力的大小和方向.10.(6分)某發(fā)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(jì)變壓器能量損失）的原線圈和副線圈的匝數(shù)比為

；輸電電流為

A。參考答案：

1∶20；111.汽車上都要使用蓄電池（如圖所示），已知這種蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為12V，該蓄電池給汽車的電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，如有1C的電荷量從蓄電池流出，蓄電池把12J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這些電能同時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能．參考答案：考點(diǎn)：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．專題：恒定電流專題．分析：由W=Eq可求得電池放出的電量；用電器工作的過程就是消耗電能的過程，也是電能轉(zhuǎn)化成其它形式能的過程．解答：解：由W=Eq可得：轉(zhuǎn)化的化學(xué)能E=12×1=12J；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電動(dòng)機(jī)做功將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；故答案為：12；內(nèi)．12.有兩個(gè)質(zhì)量分別為3m、2m的小球A、B，其中B球帶正電ｑ，A球不帶電，用足夠長(zhǎng)的不會(huì)伸長(zhǎng)的絕緣線連接，均置于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，如圖所示，釋放A球，讓兩球由靜止落下，下落一小段時(shí)間，此時(shí)B球的加速度大小為：_______；此時(shí)A、B間線的張力F=_______。參考答案：ａ=g＋qE/5m，F(xiàn)=3qE/513.質(zhì)量為m1=2kg的帶電絕緣球A，在光滑水平面上，從無限遠(yuǎn)處以初速度10m/s，向另一個(gè)固定在水平面上帶同號(hào)電荷的絕緣球B靠近，B球的質(zhì)量為m2=3kg，在它們相距到最近時(shí)，總的動(dòng)能為_________________J，它們具有的電勢(shì)能為_________________J。參考答案：0，

100三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)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(chǎng)中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.（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。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=m、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面。一帶正電的粒子從平行極板下板P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔Q，垂直進(jìn)入環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域，已知點(diǎn)P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場(chǎng)外邊界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不計(jì)粒子的重力，且不考慮粒子的相對(duì)論效應(yīng)。求：(1)若加速電壓U1=1.25×102V，則粒子剛進(jìn)入環(huán)形磁場(chǎng)時(shí)的速度v0為多大？(2)要使粒子不能進(jìn)入中間的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，加速電壓U2應(yīng)滿足什么條件？(3)若改變加速電壓大小，可使粒子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，且能水平通過圓心O，最后返回到出發(fā)點(diǎn)，則粒子從Q孔進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次經(jīng)過O點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？參考答案：解析（1），。（2分）（2）粒子剛好不進(jìn)入中間磁場(chǎng)時(shí)，，，，。（4分）（3）軌跡如圖，。（6分。若僅算出周期T得2分）17.（計(jì)算）（2013?攀枝花模擬）如圖所示，虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量為q=+1.0×10﹣5C，從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后，垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從虛線MN的某點(diǎn)b（圖中未畫出）離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．求：（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?）ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．參考答案：（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1為104m/s．（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.732×103N/C．（3）ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為400V．解：（1）粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程，由動(dòng)能定理得：qU=代入數(shù)據(jù)解得：v1==m/s=104m/s（2）粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：d=v1t，粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：vy=at由題意得：tan30°=由牛頓第二定律得：qE=ma，聯(lián)立以上相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)得：E=×103N/C=1.732×103N/C（3）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中水平方向上，對(duì)粒子，由動(dòng)能定理得：qUab==（+）聯(lián)立以上相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)得：Uab=400V答：（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1為104m/s．（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.732×103N/C．（3）ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為400V．18.（10分）如圖所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。在兩板之間及右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B（區(qū)域足夠大）。現(xiàn)有兩個(gè)帶電粒子21H、42He在同一豎直平面內(nèi)，分別從左端以水平速度V1、V2射入兩平行板之間，恰好都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，射入點(diǎn)相距d=（已知e為元電荷的電荷量，m為質(zhì)子質(zhì)量，21H、42He的質(zhì)量分別為2m、4m，不計(jì)重力和粒子間的作用力）求：（1）V1與V2的比值.（2）要使兩粒子在離開平行金屬板之間的區(qū)域后能夠相遇，求兩粒子射入平行板的時(shí)間差Δt。參考答案：解析：（1）對(duì)........................