江蘇省泰州市2019_2020學年高二物理上學期期末考試試題含解析

1、江蘇省泰州市2019-2020學年高二物理上學期期末考試試題（含解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題只有一個選項符合題意1.首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是（）a. 法拉第b. 安培c. 奧斯特d. 楞次【答案】a【解析】【詳解】首先發(fā)現(xiàn)電磁感應的科學家是法拉第。故a正確，bcd錯誤2.關于磁感應強度的說法中，正確的是（）a. 一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處的磁感應強度一定為零b. 一小段通電導體在磁場中某處受到的磁場力越小，說明該處的磁感應強度越小c. 磁場中某點的磁感應強度方向，就是放在該點的一小段通電導體所受磁場力方向d. 磁場中某點的磁感應強度的大小和方向與放在該

2、點的通電導線所受磁場力無關【答案】d【解析】【詳解】a、通電導線放在磁場中某處不受安培力的作用時，可能是由于通電導線與磁場平行，b并不為零。故a錯誤。b、一小段通電導體在磁場中某處受到的磁場力越小，可能是磁場與線圈接近平行；不能說明該處的磁感應強度越小；故b錯誤；c、通電導線在磁場中的受力方向與磁場方向相互垂直；故c錯誤；d、磁感應強度的定義式采用比值定義法，可知磁感應強度與該點是否放通電導線無關，由磁場本身的特性決定。故d正確。3.如圖所示，固定的水平長直細導線中通有方向向右的恒定電流i，一矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)緊靠導線但不接觸，若線框從圖中實線位置由靜止釋放，在下落到虛線位置的過程中，

3、下列說法正確的是（）a. 穿過線框內(nèi)的磁通量變小b. 線框所受安培力的方向始終豎直向上c. 線框中感應電流方向發(fā)生變化d. 線框的機械能守恒【答案】b【解析】詳解】a、由圖示可知，線框下落過程中，穿過線框的磁通量先減小、然后再增大，故a錯誤；b、在整個過程中，線框一直下落，為阻礙線框的下落，由楞次定律可知，線框受到的安培力一直向上，線框所受安培力方向不變，故b正確；c、由右手定則可知，在導線上方磁感應強度向外，在導線下方，磁感應強度向里，開始磁場方向向外，磁通量減少，由楞次定律可得，感應電流沿逆時針方向，后來原磁場方向向里，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流沿逆時針方向，感應電流方向不變化，

4、故c錯誤；d、在線框進入或離開磁場過程中，線框中產(chǎn)生感應電流，機械能轉化為電能，線框的機械能減小，故d錯誤；4.科考隊進入某一磁礦區(qū)域后，發(fā)現(xiàn)指南針原來指向正北的n極逆時針轉過60（如圖所示的虛線），設該處的地磁場磁感應強度水平分量為b，則磁礦所產(chǎn)生的磁感應強度水平分量的最小值為（）a. 2bb. bc. bd. 【答案】c【解析】【詳解】由題磁礦所產(chǎn)生的磁場使原來指向正北的n極逆時針轉過60，根據(jù)三角形定則可知：磁礦所產(chǎn)生的磁感應強度水平分量最小時方向與圖中虛線垂直，則最小值為bsin60b故c正確，abd錯誤。5.如圖，一束正離子先后經(jīng)過速度選擇器和勻強磁場區(qū)域，則在速度選擇器中沿直線運動

5、，且在勻強磁場中偏轉半徑又相等的離子具有相同的（）a. 電量和質量b. 質量和動能c. 速度和比荷d. 速度和質量【答案】c【解析】【詳解】在正交的電磁場區(qū)域中，正離子不偏轉，說明離子受力平衡，在此區(qū)域中，離子受電場力和洛倫茲力，由得v可知這些正離子具有相同的速度；進入只有勻強磁場的區(qū)域時，偏轉半徑相同，由r和v=可知這些正離子具有相同的比荷，故c正確，abd錯誤。6.如圖（a）螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向螺線管與導線框cdef相連，導線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)l，圓環(huán)與導線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應強度b隨時間t按圖（b）所示規(guī)律變化時（）a. 在t2t

6、3時間內(nèi)，l內(nèi)有逆時針方向感應電流b. 在t3t4時間內(nèi)，l內(nèi)有逆時針方向的感應電流c. 在t1t2時間內(nèi)，l有擴張趨勢d. 在t3t4時間內(nèi)，l有擴張趨勢【答案】d【解析】詳解】a、在t2t3時間內(nèi)，穿過圓環(huán)的磁通量向上均勻減小，之后是向下均勻增大的，由法拉第電磁感應定律可知，l中磁通量不變，則l中沒有感應電流，故a錯誤；b、在t3t4時間內(nèi)，向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，在線圈中的電流方向fedc，根據(jù)右手螺旋定則，穿過圓環(huán)l的磁通量向里減小，則根據(jù)楞次定律，在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故b錯誤；c、在t1t2時間內(nèi)，穿過圓環(huán)的磁通量向上不是均勻增大，由愣次定律可以確定l必須減

7、小面積以達到阻礙磁通量的增大，故有收縮的趨勢，故c錯誤；d、由b選項，可知，在t3t4時間內(nèi)，穿過圓環(huán)l的磁通量向里減小，依據(jù)楞次定律的“減縮增擴”，則環(huán)l有擴張趨勢，故d正確。二、多項選擇題：本題共5小題，每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分.7.如圖所示電路，r1是定值電阻，r2是滑動變阻器，l是小燈泡，c是電容器，電源內(nèi)阻為r開關s閉合后，在滑動變阻器的滑片向上滑動過程中a. 電壓表示數(shù)變大b. 小燈泡變亮c. 電容器所帶電荷量增大d. 電源的總功率變大【答案】ac【解析】【詳解】ab閉合開關s后，當滑動變阻器觸頭p向上移動時，r2增大，外電

8、路總電阻增大，干路中電流減小，則小燈泡亮度變暗電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)變大故a符合題意，b不符合題意c電路穩(wěn)定時電容器的電壓等于r2的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，r2增大，電容器的電壓增大，則電容器所帶電荷量增大故c符合題意d電源的總功率為p=ei，干路電流i減小，則電源的總功率變小故d不符合題意8.一水平放置、螺距較大、彈性較好的通電螺線管，其產(chǎn)生的磁場截面分布如圖所示，ab為用絕緣細線懸掛的位于螺線管正上方的通電直導線，其電流方向由a到b（電流很小，不影響螺線管磁場）。下列說法正確的是（）a. p、q兩點的磁感應強度相同b. 直導線ab通電后，a端垂直紙面向內(nèi)

9、轉動c. 斷開螺線管中的電流后，螺線管的長度變短d 將不計重力的質子沿螺線管中軸線射入，質子在管內(nèi)做勻速直線運動【答案】bd【解析】【詳解】a、由題圖，可知，p、q兩點的磁感應強度大小相等，方向不同，故a錯誤；b、直導線ab通電后，根據(jù)左手定則，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此，a端垂直紙面向內(nèi)轉動，故b正確；c、通電時，螺線管中線圈間的電流方向相同，出現(xiàn)相互吸引，當斷開螺線管的電源后，沒有吸引力，螺線管有沿水平方向向內(nèi)伸長的趨勢，故c錯誤；d、將不計重力的電子沿中軸線射入螺線管，電子處于勻強磁場中，不受任何力，電子將做勻速直線運動，故d正確；9.如圖所示，磁感應強度為b的矩形磁場

10、區(qū)域長為，寬為l，甲、乙兩電子沿矩形磁場的上方邊界從a點射入磁場區(qū)域，甲、乙兩電子分別從d點和c點射出磁場，則甲、乙兩電子在磁場運動的過程中（）a. 速率之比為1：4b. 角速度之比為1：3c. 路程之比為4：3d. 時間之比為3：1【答案】ad【解析】【詳解】a.根據(jù)幾何關系可知，甲的軌道半徑為，乙的軌道半徑為2l，根據(jù)公式因此解得，速度之比等于半徑之比，因此甲乙速率之比為1：4，故a正確；b.根據(jù)公式解得角速度之比1:1，故b錯誤；c.根據(jù)幾何關系可知，甲的圓心角為，乙的圓心角為，因此其路程分別為，因此路程之比為3:16，故c錯誤；d.根據(jù)公式可知，甲乙電子運動周期相同，因此其運動時間跟圓

11、心角有關，即解得，其運動時間之比為3：1，故d正確。10.如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖，l為自感系數(shù)較大的電感線圈，a1、a2為兩個相同的小燈泡，調(diào)節(jié)滑動變阻器r，使其接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等。下列說法正確的是（）a. 接通開關s瞬間，a1、a2立即變亮b. 接通開關s后，a1逐漸變亮，a2立即變亮c. 斷開開關s后，a1、a2慢慢熄滅d. 斷開開關s后瞬間，a2中有方向向右的電流【答案】bcd【解析】【詳解】ab、電阻r不產(chǎn)生自感現(xiàn)象，接通開關s瞬間，燈a2立即正常發(fā)光。而電感l(wèi)產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律得知，自感電動勢阻礙電流的增大，使得電路中電流只能逐漸增大，所以閉合開關的

12、瞬間，a1燈逐漸變亮，即a2燈先亮，a1燈后亮。故a錯誤，b正確。c、閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，通過a2燈原來的電流立即消失，電感線圈l產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，兩燈串聯(lián)，自感電流流過兩燈，兩燈都熄滅。故c正確；d、電路穩(wěn)定后斷開開關，通過a2燈原來的電流立即消失，電感線圈l產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，所以a1燈的電流的方向不變，而a2燈電流的方向與開始時相反，即斷開開關s后瞬間，a2中有方向向右的電流。故d正確11.硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，曲線a是該電池在某光照強度下路端電壓u隨電流變化的關系圖象（電池電動勢不變，內(nèi)阻不是定值），圖線b是某電阻r的ui

13、圖象。在該光照強度下將它們組成閉合回路，下列說法正確的是（）a. 電流i越大，硅光電池內(nèi)阻越大b. 硅光電池在該工作狀態(tài)下的總功率為0.4wc. 硅光電池在該工作狀態(tài)下的內(nèi)阻為5d. 若將r換成阻值更小的電阻，硅光電池的的輸出功率減小【答案】ad【解析】【詳解】a反映電池的a圖像是ui圖象，電池的內(nèi)阻為，而電池電動勢不變，則圖像上每一點和3.6v構成的與對應的的比值表示內(nèi)阻大小，可知隨電流i增大，硅光電池內(nèi)阻越大，故a正確；c由閉合電路歐姆定律得當i0時，eu，由a圖線與縱軸的交點讀出電池的電動勢為：e3.6v根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，將它們組成閉合回路時路端電壓為：u2v，電流為：i0.2

14、a，則硅光電池的內(nèi)阻為：r8故c錯誤；b硅光電池的總功率為：故b錯誤；dr的阻值為：r10r8則若將r換成阻值更大的電阻，硅光電池的輸出功率將減小，故d正確。故選ad。三、簡答題：本題共2小題，把答案填在題中的橫線上或根據(jù)要求作答12.（1）用游標卡尺（圖1）測量某一工件內(nèi)徑，應用其中_（選填“a”、“b或“c”）來測量；其示數(shù)如圖2所示，則該工件的內(nèi)徑為_cm。（2）小明用多用電表測量一電阻，正確的操作順序是_（填字母）。a把選擇開關旋轉到交流電壓最高檔b調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指到歐姆零點c把紅、黑表筆分別接在該電阻兩端，然后讀數(shù)d把選擇開關旋轉到“10”倍率的檔位，將紅、黑表筆接觸（3）把

15、紅、黑表筆分別插入多用電表“+”、“”插孔，用螺絲刀調(diào)節(jié)定位螺絲，使指針指在左邊的零刻度線上，小明按以上正確順序操作后，測量發(fā)現(xiàn)表頭指針向右偏轉的角度過大，為減小誤差，應將選擇開關撥到“_”倍率歐姆檔（選填“100或“1”）；如果撥檔后立即測量電阻并讀數(shù)，小明遺漏的實驗步驟是：_。補上該步驟后，表盤的示數(shù)如圖3所示，則該電阻的阻值為_。【答案】 (1). a (2). 2.150 (3). dbca (4). 1 (5). 歐姆調(diào)零 (6). 22【解析】【詳解】（1）1游標卡尺的每部分都有不同的測量情景，a通常用來測量內(nèi)徑，b通常用來測量厚度、寬度，c通常用來測量容器深度，因此本題選a；2根

16、據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律可知，其讀數(shù)為；（2）3歐姆表的使用應該先把選擇開關旋轉到“10”倍率的檔位，將紅、黑表筆接觸短接，再調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指到歐姆零點，然后把紅、黑表筆分別接在該電阻兩端，然后讀數(shù)，最后做完實驗之后，把選擇開關旋轉到交流電壓最高檔，因此操作順序為dbca；（3）4因為表頭指針向右偏轉的角度過大，說明其阻值不大，為減小誤差，應該讓指針盡量指到中間刻度，因此應將選擇開關撥到1倍率歐姆檔；5每次更換歐姆檔位都需要重新歐姆調(diào)零；6根據(jù)歐姆表示數(shù)乘以倍率可知，其電阻為22。13.為了測量某電流表a的內(nèi)阻（量程為50ma，內(nèi)阻約10），提供的實驗器材有：a直流電壓表v（03v，內(nèi)阻約

17、6k）b定值電阻r0c滑動變阻器r（05，2a）d直流電源e（3v，內(nèi)阻很?。〆導線、電鍵若干某同學設計測量該電流表的內(nèi)阻實物電路如圖所示。（1）電路中定值電阻r0應選用_（填“a”或“b”）。a定值電阻（5.0 1a）b定值電阻（50.0 1a）（2）圖中有一處連接不當?shù)膶Ь€是_（用標注在導線旁的數(shù)字表示）。（3）改正電路后，閉合開關，移動滑動變阻器觸頭，分別記下五組電流表a、電壓表v的讀數(shù)：次數(shù)12345u/v0.801.181.782.362.70i/ma14.020.030.040.046.0請在方格紙中描點作出ui圖線_。（4）由圖象求得此電流表的電阻為_（保留兩位有效數(shù)字）（5）測

18、量結束后，應先斷開開關，然后在拆除導線時，首先拆除_兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材?！敬鸢浮?(1). b (2). (3). (4). 8.7 (5). 電源【解析】【詳解】（1）1根據(jù)歐姆定律，若能使電流表電流達到滿偏電流，則電阻應為故定值電阻r0應選用b；（2）2因為電流表內(nèi)阻小，故應該選用內(nèi)接法，因此錯誤的地方在；（3）3根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得下圖（4）4因為采用內(nèi)接法，所以根據(jù)公式得因此解得（5）5最后做完實驗，應先斷電源，再拆除其他用電器，所以應該先拆除電源兩端導線。四、計算題：本題共4小題，共42分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分

19、，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位14.如圖1所示，單匝正方形金屬線框abcd用一絕緣細線豎直懸掛，在線框上半部有一垂直于紙面向里的勻強磁場，大小隨時間變化的關系如圖2所示。已知線框邊長lm，電阻r05、質量m0.5kg，取g10m/s2求：（1）線框中感應電動勢的大??；（2）線框中的電功率；（3）2s時細線中拉力的大小。【答案】（1）1v（2）2w（3）17n【解析】【詳解】（1）線框中的感應電動勢為：（2）線框的電功率為：（3）由圖2可知，t2s時，b3t，根據(jù)楞次定律可知線框中的電流為逆時針，電流大小為：根據(jù)左手定則可判定安培力豎直向下，安培力大小為：據(jù)平衡條件得：解得：t1

20、7n；15.如圖所示，n30匝矩形閉合導線框abcd位于磁感應強度大小b 的水平勻強磁場中，并與一理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈連接一規(guī)格為“110v，30w”的小燈泡。已知線框面積s0.5m2，線框電阻不計。若線框以角速度200rad/s繞垂直于磁場方向的oo軸勻速轉動。求：（1）在圖示位置穿過線框的磁通量；（2）從圖示位置開始計時，線框中產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的瞬時表達式；（3）要使小燈泡正常發(fā)光，求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）；（2）（v）；（3）【解析】【詳解】（1）圖示位置線框平面與磁場垂直，穿過線框的磁通量最大，為：（2）線框逆時針轉動，電動勢最大值為：從中性

21、面位置開始計時，故瞬時值為：（3）原線圈電壓為：副線圈電壓為：u2110v，由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比 16.如圖所示，相距為l的兩條是夠長的光滑平行金屬導軌mn，pq水平放置于磁感應強度大小為b、方向豎直向上的勻強磁場中，導軌的m、p兩端連接一阻值為r的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置且接觸良好，并通過水平細線跨過滑輪與物體a相連，已知ab棒與物體a質量均為m，重力加速度為g，不計除r外其余部分的電阻、一切摩擦以及細線和滑輪的質量?，F(xiàn)將ab棒由靜止釋放，測得ab棒沿導軌滑行達到最大速度的過程中，流過電阻r的總電量為q。求：（1）ab棒運動過程中的最大速度v的大小；（2）ab棒速度為最大速度一半時加