山東省青島市膠州第八中學2022年高二物理上學期期末試題含解析

山東省青島市膠州第八中學2022年高二物理上學期期末試題含解析一、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.在學習“電場”一章的過程中，可總結(jié)出一些“經(jīng)典”結(jié)論，有時可直接引用。以下列出了某同學總結(jié)的幾個結(jié)論，其中正確的是A．電場力對電荷做了功，電荷的電勢能一定改變B．電場線一定垂直于等勢面C．電勢降低的方向就是電場強度的方向D．沿同一等勢面移動電荷，電場力不對電荷做功參考答案：ABD2.如圖所示，空間有一水平方向的勻強電場，初速度為v0的帶電小球從A點射入電場，在豎直平面內(nèi)沿直線從A運動到B，在此過程中A．小球帶負電B．機械能守恒C．動能與重力勢能之和增加D．動能減少，重力勢能和電勢能都增加參考答案：AD3.如圖所示，50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小為B=T的水平勻強磁場中，線框面積S=0.5m2，線框電阻不計。從圖示位置開始計時，線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是A．圖示位置穿過線框的磁通量為零B．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為C．變壓器原線圈中電流強度為0.12AD．線框中電動勢瞬時值表達式為e=500cosωtV參考答案：C4.我國廣東大亞灣核電站是我國首座大型商用核電站，年發(fā)電量近150億千瓦時。核電站是利用核裂變化產(chǎn)生的核能來發(fā)電的。下列四個核反應方程屬于核裂變反應的是

A．

B．

C．

D．

參考答案：（B

）5.（單選）如圖所示的電場中，從P點沿著電場線，電場強度逐漸增大的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，a、b、c、d為某電場中的四個等勢面，一帶正電的粒子飛入電場后，只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動，由此可知，這四個等勢面的電勢a、b、c、d由高到低的排列順序是

。參考答案：7.如圖所示，有一個10匝的矩形線圈，它的ab邊的長度為10cm，處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里。線圈通以如圖所示方向的電流時，天平平衡，電流大小為0.1A。若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復平衡。則磁場的磁感強度大小為

A。(g取10m/s2)參考答案：0.18.如圖所示，水平導軌處于蹄形磁鐵的磁場中，導線ab所在處的磁場方向豎直

(選填“向上”或“向下”)；閉合電鍵，通電導線ab在磁場中受到的力稱為

（選填“安培力”或“洛倫茲力”），由左手定則可知，該力的方向

（選填“向左”或“向右”）。參考答案：向上、安培力、向右9.（填空）（2012秋?銅官山區(qū)校級期中）自然界只存在電和電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是

，或者是

．這個結(jié)論叫作電荷守恒定律．參考答案：正，負，正，負，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．電荷守恒定律自然界只存在正電和負電兩種電荷．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的膠木棒帶負電．電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者是從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．這個結(jié)論叫作電荷守恒定律．故答案為：正，負，正，負，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．10.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點時，P點開始向下振動，此時為計時起點，已知在t=0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x=4m的M點正好在波谷。當M點開始振動時，P點正好在______，這列波的傳播速度是______。參考答案：

(1).波峰

(2).10m/s由題意，簡諧橫波沿x軸正向傳播，在時PM間第一次形成圖示波形，由于P振動時間是半個周期的整數(shù)倍，則知時間內(nèi)振動傳播了一個波長，故波的周期為根據(jù)圖像可知PM之間距離為，根據(jù)波形可知，當M點開始振動時，由波形可知，P點在波峰，由圖知，波長，則波速。11.下圖是交流發(fā)電機的示意圖。為了清楚，老師只畫出了一匝線圈（實際共有N匝）。線圈AB邊（長l1）連在金屬環(huán)K上，CD邊（長也為l1）連在滑環(huán)L上；導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。假定線圈沿逆時針方向以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲至丁。那么：

(1）線圈轉(zhuǎn)到上述圖示的

位置時，線圈中電流最大；（2）線圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過程中，AB邊中電流的方向

；（3）當AD邊和BC邊長均為l2，磁場可視為磁感應強度B的勻強磁場，整個電路總電阻設為R，以丙圖位置計時t=0，則線圈中電流隨時間變化的規(guī)律為i=

.參考答案：12.一只氖管的起輝電壓（達到或超過起輝電壓后氖管會發(fā)光）與交變電壓V的有效值相等，若將這交變電壓接到氖管的兩極，在一個周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時間為

參考答案：13.如圖所示，水平放置的兩個帶有等量異種電荷的平行金屬板中間有一個質(zhì)量為m、帶正電的小球q剛好能處于靜止狀態(tài)，則兩帶電金屬板間的電場強度大小為_________，方向是_________。參考答案：mg/g

豎直向上三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）如圖是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置圖，結(jié)合圖片，請說出能產(chǎn)生感應電流的幾種做法(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)，移動滑動變阻器滑片。15.（9分）在《探究單擺周期與擺長的關(guān)系》實驗中,要注意以下幾點(1)擺的振幅不要太大.這是因為單擺只有當擺的振幅不大時,才能認為擺的振動是___________運動.(2)擺線要盡量選擇__________、____________,并盡可能_____(填“長”、“短”)一些(3)擺球要盡量選擇質(zhì)量_____(填“大”、“小”)、體積小些的。(4)測量擺的振動周期時,在_________(填“擺球到達最高點”、“擺球經(jīng)過平衡位置”)作為計時的開始與終止更好些。參考答案：(1)簡諧（2分）(2)細一些、伸縮性小些，長（3分）（3）大（2分）（4）擺球經(jīng)過平衡位置（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在一絕緣支架上，固定著一個帶正電的小球A，A又通過一長為10cm的絕緣細繩連著另一個帶負電的小球B，B的質(zhì)量為0．1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當繩與豎直方向的夾角為60°時，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運動．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無張力．靜電力常量，g取10m/s2．求 （1）小球A的帶電荷量； （2）釋放瞬間小球B的加速度大小； （3）小球B運動到最低點時繩的拉力大小．

參考答案：（1）小球B剛釋放瞬間，因v＝0

故垂直切線方向mgcos60°＝）代入數(shù)值，得qA＝5×10－6C

（2）切線方向，則（3）因釋放后小球B做圓周運動，兩球的相對距離不變，庫侖力不做功，由機械能守恒得mg（L－Lcos60°）＝由最低點FT＋－mg＝

由以上各式得：FT＝mg＝1．5N17.（16分）如圖(甲)所示，兩平行金屬板間接有如圖(乙)所示的隨時間t變化的電壓u，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應強度B=5×10－3T，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的。（1）試求能夠射出電場的帶電粒子的最大速度。（2）證明任意時刻從電場射出的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為定值。寫出表達式并求出這個定值。（3）從電場射出的帶電粒子，進入磁場運動一段時間后又射出磁場。求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間。參考答案：（1）設兩板間電壓為U1時，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，則有代入數(shù)據(jù)，解得：U1=100V在電壓低于100V時，帶電粒子才能從兩板間射出，電壓高于100V時，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出。粒子剛好從極板邊緣射出電場時，速度最大，設最大速度為v1，則有：；解得：m/s=1.414×105m/s

5分（2）設粒子進入磁場時速度方向與OO'的夾角為θ，則速度大小，粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑，粒子從磁場中飛出的位置與進入磁場的位置之間的距離代入數(shù)據(jù)，解得s=0.4m，s與θ無關(guān)，即射出電場的任何一個帶電粒子進入磁場的入射點與出射點間距離恒為定值。

5分（3）粒子飛出電場進入磁場，在磁場中按逆時針方向做勻速圓周運動。粒子飛出電場時的速度方向與OO'的最大夾角為α，，α=45°。

2分當粒子從下板邊緣飛出電場再進入磁場時，在磁場中運動時間最長，=3π×10-6s=9.42×10-6s；

2分

當粒子從上板邊緣飛出電場再進入磁場時，在磁場中運動時間最短，=π×10-6s=3.14