2022年上海新古北中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年上海新古北中学高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是：参考答案：D2.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）：参考答案：B3.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（）A． C和U均增大 B． C增大，U减小 C． C减小，U增大 D． C和U均减小参考答案：B考点:电容器解：由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，由公式知，电荷量不变时U减小，B正确．故选B4.如图9所示，在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图10所示。从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，以下四个E－t关系示意图中正确的是参考答案：C5.如图，a.b,c.d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点。下列说法不正确的是(

)A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后，其振动周期为4sD.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图是小球做平抛运动时的一闪光照片，该照片记下平抛小球在运动中的几个位置O、A、B、C，其中O为小球刚作平抛运动时初位置，OD为竖直线，照片的闪光间隔是1/30s，小球的初速度为

m/s(g=10m/s2图中小方格均为正方形)。参考答案：0.57.有一面积为100cm2的金属环，其电阻，环处于一变化的磁场中，其变化规律按如图12所示规律进行，已知环面与磁场方向垂直，求当在时间内磁场发生变化时，环上产生感应电流的大小为__________，方向为________。参考答案：；逆时针方向8.如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q=5.0×10-10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20cm,＝37°，则匀强电场的场强大小为_________v/m，电场强度的方向为______(COS37°＝0.8).参考答案：9.如图所示，两平行金属板带等量异种电荷，板间电压为U，场强方向竖直向下，金属板下方有一匀强磁场，一带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，运动半径为R，不计粒子的重力．粒子从电场射出时速度的大小为

；匀强磁场的磁感应强度的大小为

．参考答案：，．【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】根据动能定理列式，即可求解粒子从电场射出时速度的大小；再根据洛伦兹力提供向心力列式，即可求解磁感应强度的大小．【解答】解：粒子在电场中，只受电场力作用，由静止加速到速度v后射出电场，由动能定理可知：qU=mv2；解得：v=粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：qvB=m解得：B=将第一问的速度代入，得：B=故答案为：，．10.李敏同学家的自动电水壶铭牌如图25所示。这个电水壶正常工作时的电压是

V，电水壶正常工作时的功率是

W；若电水壶每天正常工作2h，每天耗电

KW.h（度）.参考答案：220；800；1.611.如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的______________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：12.把长L=0.25m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流I=2.0A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向为竖直向__________（选填“上”或“下，').参考答案：.5.0×10-3

上13.如图所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁场强度为B。已知液滴在此区域中作运速圆周运动，则圆周运动的半径R=___________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是__________m/s，抛出点的坐标x=_________m，y=____________m（g=10m/s2）参考答案：

(1).4

(2).-0.80

(3).-0.20解：根据△y=gT2，T=0.1s，则平抛运动的初速度;A点在竖直方向上的分速度．平抛运动到A的时间，此时在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在竖直方向上的位移，所以抛出点的坐标x=-0.80m，y=-0.20m．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及分运动和合运动具有等时性．15.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题（1）在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在_____处。（2）现备有以下器材：A．干电池1个

B．滑动变阻器（0～50Ω）C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）E．电压表（0～15V）

F．电流表（0～0.6A）G．电流表（0～3A）其中滑动变阻器应选___，电压表应选_

_，电流表应选___。（填字母代号）（3）右图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=__

V，内电阻r=

_Ω。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω．若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）画出此输电线路的示意图（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比．（3）用户得到的电功率是多少？参考答案：解：（1）输电线路的示意图如图所示，（2）输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW，又P线=I22R线输电线电流I2=I3=20A原线圈中输入电流I1=A=400A所以这样U2=U1n2/n1=250×20V=5000V

U3=U2﹣U线=5000﹣20×10V=4800V所以（3）用户得到的电功率P出=100×96%kW=96kW答：（1）输电线路如图所示．（2）升压变压器的原副线圈匝数比为1：20，降压变压器的原副线圈匝数比为240：11．（3）用户得到的电功率是96KW．【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【分析】画出输电线路图，由输电线损耗功率求出输电电流I2，再由发电机输出功率与输出电压求得升压变压器的原线圈的电流I1，由是I1，I2得升压变压器的匝数比；求出升压变压器的匝数比后可求出降压变压器的原线圈的电压，再与用户电压结合求出降压变压器的原副线圈的匝数比．17.如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g．求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；（2）电阻的阻值．参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律：F﹣μmg=ma…①刚进磁场时的速度：…②感应电动势为：…③解得：…④（2）根据右手定则，导体棒中的电流向上，由左手定则知安培力水平向左匀速运动受力平衡：F=μmg+BI′l…⑤回路电流为：…⑥得：…⑦答：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小为；（2）电阻的阻值为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）根据