2021-2022學年浙江省溫州市馬站中學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）關于磁場中的通電導線和運動電荷的有關說法中正確的是（）A．磁場對通電導線的作用力方向一定與磁場方向垂直B．通電導線在磁場中一定會受到安培力的作用C．帶電粒子在磁場中也可能做勻速直線運動D．在磁場中運動的帶電粒子，其動能一定不變，而速度一定變化參考答案：解：A、根據左手定則，磁場對通電導線的安培力方向一定與磁場方向垂直，故A正確；B、通電導線在磁場中平行磁場方向防止時不受安培力，故B錯誤；C、電荷在磁場中運動方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力，所以做勻速直線運動，故C正確；D、帶電粒子只受洛倫茲力作用時，由于洛倫茲力始終與速度方向垂直，所以其力只改變速度方向，不改變速度的大小，則動能不變，故D錯誤；故選：AC．2.（多選）兩個共點力Fl、F2大小不同，它們的合力大小為F，則（）A．F1、F2同時增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同時增加10N，F也增加10NC．F1增加10N，F2減少10N，F一定不變D．若F1、F2中的一個增大，F不一定增大參考答案：解：A、根據平行四邊形定則，F1、F2同時增大一倍，F也增大一倍，故A正確B、Fl、F2方向相反，F1、F2同時增加10N，F不變，故B錯誤C、Fl、F2方向相反，F1增加10N，F2減少10N，F可能增加20N，故C錯誤D、Fl、F2方向相反，若F1、F2中的一個增大，F不一定增大，故D正確故選：AD．3.在如圖所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為E，電容器的電容為C。當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時，閃光燈才有電流通過并發光，正常工作時，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定（

）A．電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U

B．電容器所帶的最大電荷量一定為CEC．在一個閃光周期內，通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等D．閃光燈閃光時，電容器所帶的電荷量一定增大參考答案：C4.真空中有兩個點電荷，當它們相距10cm時，相互作用的斥力是1.010-5N。當它們相距1mm時，相互作用的斥力是A．1.010-1N

B．1.010-3N

C．1.010-7N

D．1.010-9N參考答案：A5.閉合線圈與勻強磁場垂直，現將線圈拉出磁場，第一次拉出速度為v1,第二次拉出速度為第一次的兩倍v2=2v1則（

）A.兩次拉力做的功一樣多

B.兩次所需拉力一樣大C.兩次拉力的功率一樣大

D.兩次通過線圈的電荷量一樣多

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在大量的摩擦起電實驗中，人們發現：電荷有兩種，_______和___________。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶___________，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶__________。同種電荷相互__________，異種電荷相互____________。參考答案：正電荷，負電荷，正電荷，負電荷，排斥，吸引7.一個正點電荷，電量為q=4.010-8C，在電場中某點受到的電場力為F=8.0×10-4N，則該點電場強度大小為

，若將此點電荷拿走，則該點的場強為

。參考答案：8.（4分）下圖是核電站發電流程示意圖，請填寫相應裝置的名稱。參考答案：9.現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如下圖連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發現當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。若將線圈A中鐵芯向上拔出，則能引起電流計的指針向____偏轉；若滑動變阻器的滑動端P勻速向右滑動，能使電流計指針______偏轉。參考答案：10.（4分）如圖所示為理想變壓器，三個燈泡L1、L2、L3都標有“5V，5W”，L4標有“5V，10W”，若它們都能正常發光，則變壓器原、副線圈匝數比n1：n2=____，ab間電壓應為____V。參考答案：2：1；2511.圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態；然后用天平稱出細沙質量m1。③閉合開關S，調節R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應強度方向的方法是：若____________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。參考答案：12.如圖所示，兩個大小不同的絕緣金屬圓環疊放在一起，小圓環有一半面積在大圓環內。當大圓環通有順時針方向電流的瞬間，小圓環中感應電流的方向是

。（填“順時針方向”或“逆時針方向”）參考答案：逆時針方向13.（4分）如圖所示，已知電源的內電阻r=2Ω，定值電阻R1=0.5Ω，R0是阻值范圍為0～5Ω的滑動變阻器，當滑動變阻器R0的阻值調為______Ω時，電阻R1上消耗的功率最大；當滑動變阻器的阻值R0調為______Ω時，變阻器上所消耗的功率最大。參考答案：0、2.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發現，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．15.現有一種特殊的電池，電動勢E約為9V，內阻r約為50Ω，允許輸出的最大電流為50mA，用如圖(a)的電路測量它的電動勢和內阻，圖中電壓表的內阻非常大，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω。①R0是定值電阻,規格為150Ω，1.0W起

的作用。②該同學接入符合要求的R0后，閉合開關，調整電阻箱的阻值，

。改變電阻箱阻值，得多組數據，作出如圖(b)的圖線．則電池的電動勢E=

，內阻r=

。（結果保留兩位有效數字）參考答案：①防止短路，電流過大，燒壞電源

②讀取電壓表的示數，10V

，46±2Ω.（漏寫單位，沒分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某小型水電站發電機輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10Ω.若輸電線因發熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數比．（2）用戶得到的電功率是多少．參考答案：（1）1:20；240：11（2）96kW【詳解】（1）輸電線損耗功率：P線=100×4%kW=4kW

又P線=I22R線

輸電線電流：I2=I3=20A

原線圈中輸入電流：所以

這樣U3=U2-U線=5000-20×10V=4800V

所以（2）用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率為

P用=P-P損=P（1-4%）=100×96%kW=96kW17.如圖所示，水平面內有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道，它們間的距離L=0.20m，在兩軌道的左端之間接有一個R=0.10Ω的電阻．在虛線OO′（OO′垂直于軌道）右側有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=0.50T．一根質量m=0.10kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上．某時刻桿ab以v0=2.0m/s且平行于軌道的初速度進入磁場，同時在桿上施加一個水平拉力，使其以a=2.0m/s2的加速度做勻減速直線運動．桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸．桿ab和軌道的電阻均可忽略．（1）請你通過計算判斷，在金屬桿ab向右運動的過程中，桿上所施加的水平拉力的方向；（2）在金屬桿ab向右運動的過程中，求桿中的感應電流為最大值的時，水平拉力的大?。唬?）從金屬桿ab進入磁場至速度減為零的過程中，電阻R上發出的熱量Q=0.13J，求此過程中水平拉力做的功．參考答案：解：（1）金屬桿剛進入磁場時，桿中的感應電流為：I0==A=2A，此時，桿ab所受的安培力為：F安=BI0L=0.5×2×0.2N=0.2N，方向水平向左，根據牛頓第二定律得：桿ab所受的合力為：F合=ma=0.1×2N=0.2N，方向水平向左，在金屬桿ab向右做勻減速直線運動的過程中，安培力F安不斷減小，因此，桿上所施加的水平拉力的方向始終水平向左．（2）當速度減為：v==m/s=0.5m/s時，電流為：I=×2A=0.5A此時桿ab所受的安培力為：F安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N，方向水平向左，根據牛頓第二定律得：F安+F=ma水平拉力的大小為：F=ma﹣F安=0.2﹣0.05=0.15（N）（3）由動能定理得：W安+WF=0﹣其中克服安培力做功的數值等于電阻R上發出的熱量Q，即﹣W安=Q所以有：WF=Q﹣=0.13J﹣J=﹣7×10﹣2J答：（1）在金屬桿ab向右運動的過程中，桿上所施加的水平拉力的方向始終向左．（2）桿中的感應電流為最大值的時，水平拉力的大小為0.15N；（3）此過程中水平拉力做的功為﹣7×10﹣2J．18.有一金屬細棒ab，質量m=0.05kg，電阻不計，可在兩條軌道上滑動，如圖所示，軌道間距為L=0.5m，其平面與水平面的夾角為θ=37°，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B=1.0T，金屬棒與軌道的動摩擦因數μ=0.5，（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等）回路中電源電動勢為E=4.5V，內阻r=0.5Ω。求：保證金屬細棒能靜止在軌道上時，滑動變阻器R的阻值是多大？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解：當金屬棒正要向上滑動時，摩擦力沿斜面向下并達最大，此時通過金屬棒的電流達到最大I1

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