2021~2022學年五縣高二期末聯考物理試卷一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全得3分，錯選或不選得0分。1.下列說法正確的是（）A.電荷在電場中的受力方向一定與電場的方向相同B.導體棒在勻強磁場中運動時一定能產生感應電動勢C.感應電流的磁場方向總是與引起感應電流的磁場方向相反D.運動的電荷在磁場中所受的磁場力方向一定與磁場的方向垂直【答案】D【解析】【詳解】A．若電荷為負電荷，則所受的電場力方向與電場方向相反，A錯誤；B．若導體棒在勻強磁場中平行于磁場方向運動時，不會產生感應電動勢，B錯誤；C．根根據楞次定律可知，感應電流的磁場方向總是阻礙引起感應電流磁場的磁通量的變化，當磁通量增大，感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反，反之則相同，C錯誤；D．據左手定則可知，運動電荷在磁場中所受的磁場力方向一定與磁場的方向垂直，D正確。故選D。2.磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵和線圈。纏繞線圈的骨架常用鋁框，鋁框、指針固定在同一轉軸上。線圈未通電時，指針豎直指在表盤中央；線圈通電時發生轉動，指針隨之偏轉，由此就能確定電流的大小。如圖所示，線圈通電時指針向右偏轉，在此過程中，下列說法正確的是A.俯視看線圈中通有逆時針方向的電流B.穿過鋁框的磁通量減少C.俯視看鋁框中產生順時針方向的感應電流D.使用鋁框做線圈骨架能夠盡快使表針停在某一刻度處【答案】D【解析】【詳解】A．由左手定則可知，俯視看線圈中通有順時針方向的電流，選項A錯誤；BC．因為線圈在水平位置時磁通量為零，則線圈轉動時，穿過鋁框的磁通量向左增加，根據楞次定律可知，俯視看鋁框中產生逆時針方向的感應電流，選項BC錯誤；D．當鋁框中產生感應電流時，鋁框受到的安培力與運動方向相反，故起到了阻尼作用，則使用鋁框做線圈骨架能夠盡快使表針停在某一刻度處，故D正確。

故選D。3.一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內產生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內產生的熱量為，該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方∶Q正等于（）A.1∶ B.∶1 C.1∶2 D.2∶1【答案】D【解析】【分析】【詳解】由有效值概念知，一個周期內產生的熱量可得故D正確，ABC錯誤。故選D。4.如圖所示為一玩具起重機的電路示意圖．電源電動勢為6V，內阻為0.5Ω，電阻R＝2.5Ω，當電動機以0.5m/s的速度勻速向上提升一質量為320g的物體時(不計一切摩擦阻力，g＝10m/s2)，標有“3V,0.6W”的燈泡恰好正常發光．則電動機的內阻為()

A.1.25Ω B.3.75ΩC.5.625Ω D.1Ω【答案】A【解析】【詳解】由電路圖可知，燈泡與電動機并聯，燈泡正常發光，電壓為3V，電流為：；故電動機兩端的電壓為3V；R及r兩端的電壓為3V，由歐姆定律可得，總電流為：；電動機的電流為：；電動機的輸出功率為：代入數據解得：【點睛】本題考查功率公式的應用及閉合電路歐姆定律，要注意正確分析電路，明確各種功率公式的正確應用．5.一環形線圈放在勻強磁場中，設第1s內磁感線垂直線圈平面向里，如圖（甲）所示。若磁感強度B隨時間t變化的關系如圖（乙）所示，那么第3s內線圈中感應電流的大小和方向是（）A.大小恒定，逆時針方向 B.大小恒定，順時針方向C.逐漸增加，逆時針方向 D.逐漸增加，順時針方向【答案】A【解析】【詳解】在第3s內，磁場的方向垂直于紙面向里，且均勻增大，根據可知電動勢恒定，產生恒定的電流，根據楞次定律，感應電流的方向為逆時針方向。故選A。6.如圖所示，一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數比為n1∶n2=10∶1。在原線圈兩端接入50Hz正弦交流電源，在副線圈兩端接有“12V、12W”的燈泡。若燈泡恰能正常發光，則（）A.變壓器輸入電壓的有效值為120VB.變壓器輸入電流的最大值為0.10AC.變壓器輸入功率大于12WD.變壓器輸出頻率等于5Hz【答案】A【解析】【詳解】A．根據燈泡兩端的電壓是指有效值，因此輸出電壓的有效值可得輸入電壓的有效值A正確；B．根據可知輸出電流的有效值根據解得，輸入電流的有效值因此輸入電流的最大值B錯誤；C．由于變壓器本身不消耗能量，輸出功率決定輸入功率，因此輸入功率等于12W，C錯誤；D．變壓器只改變電壓、電流，但不改變頻率，因此輸出頻率仍為50Hz，D錯誤。故選A。7.如圖中半徑為的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場中,繞軸以角速度沿逆時針方向勻速轉動,則通過電阻的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)()A.由到,B.由到C.由到D.由到,【答案】D【解析】【詳解】金屬圓盤在勻強磁場中勻速轉動，可以等效為無數根長為r的導體棒繞O點做勻速圓周運動，其產生的感應電動勢大小為E＝Br2ω/2，由右手定則可知其方向由外指向圓心，故通過電阻R的電流I＝Br2ω/(2R)，方向由d到c，故選D項．8.圖甲和圖乙是演示自感現象的兩個電路圖，和為電感線圈，、、是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（）A.圖甲中，與的電阻值相同B.圖甲中，閉合，電路穩定后，中電流大于中電流C.圖乙中，變阻器與的電阻值相同D.圖乙中，閉合瞬間，中電流與變阻器中電流相等【答案】C【解析】【詳解】AB．燈突然閃亮，說明斷開開關瞬間通過的電流，即自感電流大于原來通過的電流，可知閉合，電路穩定時，通過的電流小于通過的電流，即的電阻小于的電阻，AB錯誤；C．閉合，電路穩定時，與的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器與的電阻值相同，C正確；D．閉合開關，逐漸變亮，而立即變亮，說明中電流與變阻器中電流不相等，D錯誤。故選C。9.如圖所示，實線是一質子僅在電場力作用下由a點運動到b點的運動軌跡，虛線可能是電場線，也可能是等差等勢線，則（）A.若虛線是電場線，則質子在a點的電勢能大，動能小B.若虛線是等差等勢線，則質子在a點的電勢能大，動能小C.質子在a點的加速度一定大于在b點的加速度D.a點的電勢一定高于b點的電勢【答案】BC【解析】【詳解】試題分析：若虛線是電場線，粒子所受的電場力沿電場線向左，質子由a點運動到b點的過程中，電場力做負功，質子的電勢能增大，動能減小，故質子在a點的電勢能小，動能大，故A錯誤．若虛線是等差等勢線，根據電場線與等勢線垂直，可知電場力大致向下，質子由a點運動到b點的過程中，電場力對質子做正功，質子的電勢能減小，動能增大，則質子在a點的電勢能大，動能小，故B正確．電場線的疏密表示場強的大小，等差等勢線越密，場強越大，則知a點的場強一定大于b點的場強，由牛頓第二定律得qE=ma，則質子在a點的加速度一定大于在b點的加速度，故C正確．若虛線是電場線，電場線方向向左，b點的電勢高于a點的電勢．若虛線是等差等勢線，電場線向下，a點的電勢高于b點的電勢，故D錯誤．故選BC．考點：帶電粒子在電場中的運動10.單匝閉合矩形線框電阻為，在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，穿過線框的磁通量與時間的關系圖像如圖所示．下列說法正確的是（）A.時刻線框平面與中性面垂直B.線框的感應電動勢有效值為C.線框轉一周外力所做的功為D.從到過程中線框的平均感應電動勢為【答案】BC【解析】【詳解】由圖像可知時刻線圈的磁通量最大，因此此時線圈處于中性面位置，因此A錯誤；由圖可知交流電的周期為T，則，由交流電的電動勢的最大值為，則有效值為，故B正確，線圈轉一周所做的功為轉動一周的發熱量，，故C正確；從0時刻到時刻的平均感應電動勢為，故D錯誤．11.某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示，發電機輸出的電壓恒定，通過升壓變壓器，和降壓變壓器向用戶供電，已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器的原、副線圈匝數之比為，它的副線圈兩端的交變電壓如圖乙所示。若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是（）A.降壓變壓器原線圈的輸入電壓為880VB.降壓變壓器的輸入功率與輸出功率之比為C.當用戶端用電量增大時，輸電線上損耗的功率減小D.當用戶端用電量增大時，發電機輸出功率也增大【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖像可知，降壓變壓器副線圈兩端電壓有效值為，由變壓器原副線圈電壓與匝數關系得解得故降壓變壓器原線圈的輸入電壓為故A正確；B．降壓變壓器為理想變壓器，故輸入功率與輸出功率之比為，故B錯誤；C．輸出功率增大，則輸電線上的電流增大，輸電線上損耗的功率增大，故C錯誤；D．用戶消耗的功率等于發電機的輸出功率減去輸電線上損失的功率，用戶消耗的功率和輸電線上損失的功率都增大，故發電機輸出功率增大，故D正確。故選AD。12.一束粒子流由左端平行于極板P1射入質譜儀，沿著直線通過電磁場復合區后，并從狹縫S0進入勻強磁場B2，在磁場B2中分為如圖所示的三束，則下列相關說法中正確的是（

）．A.速度選擇器的P1極板帶負電 B.粒子1帶負電C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于 D.粒子2的比荷的絕對值最大【答案】BC【解析】【詳解】三種粒子在正交的電磁場中做勻速直線運動，由力平衡得：qvB=qE，根據左手定則可知，若帶電粒子帶正電荷，洛倫茲力的方向向上，所以電場力的方向向下，選擇器的P1極板帶正電；若帶電粒子帶負電，洛倫茲力的方向向下，所以電場力方向向上，選擇器的P1極板帶正電．故選擇器的P1極板一定是帶正電．與帶電粒子無關，故A錯誤；在磁場2中，磁場的方向向外，根據左手定則，正電荷受到的安培力的方向向下，將向下偏轉；負電荷受到的安培力的方向向上，將向上偏轉，所以1帶負電，故B正確；能通過狹縫S0的帶電粒子受到的電場力與洛倫茲力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以，故C正確；根據，解得：，r與比荷成反比，粒子2的半徑最大，所以粒子2的比荷的絕對值最小，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．二、實驗題：本題共2小題，共14分。13.在研究電磁感應現象實驗中，（1）為了能明顯地觀察到實驗現象，請在如圖所示的實驗器材中，選擇必要的器材，在圖中用實線連接成相應的實物電路圖__________；（2）將原線圈插入副線圈中，閉合電鍵，副線圈中感生電流與原線圈中電流的繞行方向_______（填“相同”或“相反”）；（3）將原線圈拔出時，副線圈中的感生電流與原線圈中電流的繞行方向_____（填“相同”或“相反”）．【答案】①.②.相反③.相同【解析】【詳解】（1）[1]將電源、電鍵、變阻器（上、下各連一個接線柱）、小螺線管串聯成一個回路，再將電流計與大螺線管串聯成另一個回路，實物圖如下：

（2）[2]閉合電鍵瞬間，副線圈中磁通量增大，根據楞次定律可知，副線圈中的感應電流磁場阻礙其磁通量的增大，形成與原線圈中電流的繞行方向相反的感應電流．（3）[3]同理將原線圈拔出時，副線圈中的磁通量減小，同理根據楞次定律可知副線圈中形成與原線圈中電流的繞行方向相同的感應電流．14.同學們利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內阻.

（1）圖中電流表的示數為________A（保留小數點后兩位）（2）調節滑動變阻器，電壓表和電流表的示數記錄如下：U（V）

1.45

1.36

1.27

1.16

1.06

I（A）

0.12

0.20

0.28

0.36

0.44

請根據表中的數據，在坐標紙上作出U－I圖線_____________．由圖線求得：電動勢E＝________V；內阻r＝________Ω.

（3）實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合.其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為___________________.【答案】①.0.44②.③.1.60（1.58~1.62都算對）④.1.2（1.18~1.26都算對）⑤.干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發生變化，導致實驗誤差增大．【解析】【詳解】試題分析：（1）電流表選擇的量程是0．6A，所以此時電流表的示數為0．44A；（2）根據表中的數據，畫出U-I圖象如圖所示，

根據圖象可知，縱坐標的截距代表電動勢的大小，直線的斜率代表內電阻的大小，所以電動勢E=1．60V；內阻．（3）干電池長時間使用后，電動勢和內阻會發生變化，導致實驗誤差增大．考點：測量干電池的電動勢和內阻【名師點睛】本題考查對圖象的認識，要掌握從U-I圖線中獲取電源的電動勢和內電阻的方法，在計算內阻的時候，要注意縱坐標的起點不是零．三、綜合與應用題：本題共3小題，共36分。15.如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝0.5m，NQ兩端連接阻值R＝2.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ＝30°，一質量m＝0.40kg、接入電路的阻值r＝1.0Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的輕質定滑輪與質量M＝0.80kg的重物相連．細線與金屬導軌平行．金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3s內通過的電荷量是0.3～0.6s內通過電荷量的，g＝10m/s2，求：（1）0～0.3s內金屬棒通過的位移大小；（2）金屬棒在0～0.6s內產生的熱量。

【答案】（1）0.3m；（2）1.05J【解析】【分析】【詳解】（1）0～0.3s內通過金屬棒電荷量q1＝＝0.3～0.6s內通過金屬棒的電荷量是q2＝I2t2＝由題中的電荷量關系代入解得x1＝0.3m（2）金屬棒在0～0.6s內通過的總位移為x＝x1＋x2＝x1＋vt2代入解得x＝0.75m根據能量守恒定律Mgx－mgxsinθ＝（M＋m）v2＋Q代入解得Q＝3.15J由于金屬棒與電阻R串聯，電流相等，根據焦耳定律Q＝I2Rt它們產生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在0～0.6s內產生的熱量Qr＝Q＝1.05J16.如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區域內，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經t0時間從P點射出．(1)求電場強度的大小和方向．(2)若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間．(粒子的比荷滿足)【答案】(1)電場強度大小為，沿x軸正方向；(2)粒子在磁場中運動的時間【解析】【詳解】（1）設帶電粒子的質量為m，電荷量為q，初速度為v，電場強度為E．可判斷出粒子受到的洛倫茲力沿x軸負方向，于是可知電場強度沿x軸正方向且有①，又②，則③（2）僅有磁場時，入射速度，帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，設軌道半徑為r，由牛頓第二定律有，又⑨由③⑦⑧