河南省焦作市沁陽永威中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖2所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量和大小關(guān)系為(

)A.＞

B.＜

C.＝

D.無法比較

參考答案：A2.如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是()A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點參考答案：BD3.2電感和電容對交流電的阻礙作用的大小不但跟電感、電容本身有關(guān)，還跟交流電的頻率有關(guān)，下列說法中正確的是

A．電感是通直流、阻交流，通高頻、阻低頻B．電容是通直流、阻交流，通高頻、阻低頻C．電感是通直流、阻交流，通低頻、阻高頻D．電容是通交流、隔直流，通低頻、阻高頻參考答案：C4.半徑為R的圓形線圈，兩端A、B接有一個平行板電容器，線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，如右圖所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是()A．增大電容器兩極板間的距離

B．增大磁感應(yīng)強度的變化率C．減小線圈的半徑

D．改變線圈所在平面與磁場方向間的夾角參考答案：B5.（多選）下列各運動的物體，可以看作質(zhì)點的是(

)A．做花樣滑冰動作的運動員

B．繞地球運轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星C．被運動員切削后旋轉(zhuǎn)過網(wǎng)的乒乓球

D．沿索道上行的觀光吊車參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一閉合線圈在勻強磁場中做勻角速轉(zhuǎn)動，角速度為240??rad/min，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至與磁場平行時，線圈的電動勢為2.0V。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時開始計時，則該線圈電動勢的瞬時表達(dá)式為__________________；電動勢在s末的瞬時值為_________。參考答案：e＝t??Emsin＝tV?2sin4

；

1V

7.(1)某小組同學(xué)做“探究小車加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，若測得某一物體受力F一定時，加速度a與物體質(zhì)量M的關(guān)系如下表所示

(a)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在下圖中的方格紙上作a-1/M的圖線(b)由a-1/M圖像得出實驗結(jié)論為：_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。下圖是重物自由下落時，為記錄重物運動位移與時間，用打點計時器打出的紙帶。O點是重物速度為0時所記錄的點，點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），那么（a）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是ΔEp=

，此過程中物體動能的增加量ΔEk=（g取9.8m/s2，結(jié)果取兩位有效數(shù)字）；（b）實驗的結(jié)論是。參考答案：8.在一本科幻小說里描述了這樣的場景：主人公開著一輛小轎車，不斷加速運動，最后離開地球表面成為繞地球運動的一顆“衛(wèi)星”（如圖）。若地球的半徑約為6400km，則小轎車離開地面成為“衛(wèi)星”時的速度約為__________。（g取10）參考答案：8×1039.有一種“隱形飛機”，可以有效避開雷達(dá)的探測，秘密之一在于它的表面有一層特殊材料，這種材料能夠_________（填“增強”或“減弱”）對電磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠_________（填“增強”或“減弱”）電磁波反射回雷達(dá)設(shè)備．參考答案：增強

減弱解：現(xiàn)代的“隱形飛機”之所以能夠避開雷達(dá)的探測，其原因在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠減弱電磁波的反射，同時隱形飛機的表面有一層特殊材料，這種材料能夠增強對電磁波的吸收作用，使得雷達(dá)受到反射回來的電磁波發(fā)生變化，即導(dǎo)致雷達(dá)無法根據(jù)反射回來的電磁波判斷前方物體．故答案為：增強；減弱．10.在電場中某點引入電量為q的正電荷，這個電荷受到的電場力為F，則該點場強為，若在這點引入電量為2q的負(fù)電荷時，則該點的電場強度為．參考答案：，．【考點】電場強度．【分析】已知試探電荷所受的電場力F和電荷量q，根據(jù)電場強度的定義式E=求電場強度的大?。妶鰪姸确从畴妶霰旧淼男再|(zhì)，與放入電場中的試探電荷無關(guān)，電場中同一點電場強度是唯一確定的．【解答】解：電荷量為q的正電荷在電場中受到的電場力為F，則該點的電場強度為E=電場強度由電場本身決定的，與試探電荷無關(guān)，所以在這點引入電荷量為2q的負(fù)電荷時，電場強度不變，仍為E=．故答案為：，．11.兩種材料不同的電阻絲，長度之比為1∶5，截面積之比為2∶3，電阻之比為2∶5，則材料的電阻率之比為

。參考答案：12.（3分）如圖所示，勻強磁場區(qū)和無磁場區(qū)的寬度都為L，磁場區(qū)Ⅰ和Ⅲ內(nèi)的磁感強度大小為B；磁場區(qū)Ⅱ和Ⅳ內(nèi)的磁感強度大小為2B，邊長為L、總電阻為R的正方形線框abcd，以速度v向右勻速運動，從線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ開始計時，到線框bc邊剛離開區(qū)域Ⅳ停止計時，在這段時間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率為_____________W。

參考答案：13.（3分）高頻焊接是一種常用的焊接方法，其焊接的原理如圖所示。將半徑為10cm的待焊接的圓形金屬工件放在導(dǎo)線做成的1000匝線圈中，然后在線圈中通以高頻的交變電流，線圈產(chǎn)生垂直于金屬工件所在平面的變化磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B的變化率為10πT/s。焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的99倍。工件非焊接部分每單位長度上的電阻為R0=10-2πΩ?m-1，焊接的縫寬非常小。則焊接過程中焊接處產(chǎn)生的熱功率為

。（計算中可取π2=10，不計溫度變化對電阻的影響，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，有兩個質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場強度大小；(2)細(xì)繩的長度L.參考答案：（1）（2）（1）對B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場強度大?。?/p>

（2）由庫侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點睛】本題關(guān)鍵是對物體受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義列式求解．15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？（3）如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點．（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零．答案如上．【考點】分子勢能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關(guān)系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零勢能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時分子勢能為零，則分子勢能一定均大于零．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一個邊長為，匝數(shù)為匝的正方形閉合線圈處在磁場中，在秒時間內(nèi)穿過閉合線圈的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖的B-t圖所示的規(guī)律變化。求：(1)閉合線圈中的感應(yīng)電動勢多大？(2)如果閉合線圈的總電阻是，把一個電阻為的電熱器連接在它的兩端，在秒時間內(nèi)通過電熱器的電荷量多大？參考答案：解析：（1）由題知：線圈面積，

（2）

17.（5分）在真空中O點放一個點電荷Q=1.0×10-9C,OM的距離r=30cm,M點放一個點電荷q=-1.0×10-10C，求：（1）q在M點受到的作用力

（2）M點的電場強度（k=9.0×109N.m2/C2）參考答案：解：（1）根據(jù)庫倫定律公式得：F=1×10-8N方向：由M指向N（或向右）（2）根據(jù)電場強度定義式得：方向：由M指向O（或向左）18.)如圖所示，在一個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60o。一質(zhì)量為m的帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30o角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再從A4處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強度的大小（忽略粒子重力）。參考答案：解：設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場中先順時針做圓周運動，再逆時針做圓周運動，最后從A4點射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示在磁場I區(qū)和II區(qū)中磁感應(yīng)強度、軌道半徑和周期qvB1=m

（2分）

qvB2=m

（2分）T1=

（1分）T2=

（1分）設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r。如圖5所示，已知帶電粒子過圓心且垂直A2A4進(jìn)入II區(qū)磁場.連接A1A2，△A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在I區(qū)磁場中運動軌跡的圓心，其軌跡的半徑R1=A1A2=OA2=r

（2分）圓心角∠A1A2O=60°，帶電粒子在I區(qū)磁場中運動的時間為t1=T1