湖北省黄冈市横车中学2021年高二物理期末试卷含解析

湖北省黄冈市横车中学2021年高二物理期末试卷含解析一、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.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是资源网参考答案：A2.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】感生电动势、动生电动势；楞次定律．【分析】根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势，根据楞次定律判断出各段时间内感应电动势的方向．【解答】解：在0﹣1s内，根据法拉第电磁感应定律，．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1﹣3s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在3﹣5s内，根据法拉第电磁感应定律，==．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值．故A正确，B、C、D错误．故选：A．3.图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A．（） B．（）C．4（）2（）2r D．4（）2（）2r参考答案：D【考点】远距离输电．【分析】理想变压器输入功率和输出功率相等，通过原线圈的电压求出副线圈的电压，再根据I=，求出输电线上的电流，从而求出输电线上消耗的功率．【解答】解：加在原线圈上的电压U1=，根据电压比与匝数比关系：，所以：．根据I=，输电线上的电流I=，输电线上消耗的功率P耗=I2?2r=4（）2（）2r．故D正确，A、B、C错误．故选：D．4.下列说法中正确的是（

）A．合外力的冲量是物体动量变化的原因B．若合外力对物体不做功，则物体的动量一定不变C．作用在物体上的合外力越小，物体的动量变化越小D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，则每个物体的动量保持不变参考答案：5.（单选）单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大（

）A．摆球质量增大

B．摆长减小C．单摆由赤道移到北极

D．单摆由海平面移到高山顶上参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.照图甲连接电路。电源用直流8V左右，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线。一位同学测得I-t图像如图乙所示，他的电源电压时8V。（1）在图中画出一个竖立的狭长矩形（在图乙最左边），它的面积的物理意义是什么？

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（2）根据图乙估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。

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C（3）根据以上数据估算的电容是多少？

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F参考答案：1）电容器在此0.1s内所放电荷量

（2）3.44×10-3~3.68×10-3C（3）4.3×10-4~4.6×10-4F7.电场线上每一点的_

都跟该点的场强方向一致。电场线越____的地方，场强越大。匀强电场的电场线是_________。沿着电场线方向电势

。参考答案：正电荷受力，密，平行的等间距，降低8.太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子；已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____参考答案：【详解】第一空.根据核反应质量数守恒，电荷数守恒，可知生成了2个正电子，所以质量亏损。第二空.根据可知，产生的能量为：，所以氦核的比结合能为。9.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度vA=_______.当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力NB=_______.参考答案： 6qE10.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮.若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计)参考答案：55，1.1×10711.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且三个电荷都处于平衡状态.（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷.（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

.参考答案：解:若设q1、q3均带正电，则虽然q2可以平衡，但q1或q3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同，不能平衡.若设q1、q3均带负电，则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反，可能平衡.因此，q1、q3均带负电.也就是说，在这种情况下，q1、q3必须是同种电荷且跟q2是异种电荷.q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用.由库仑定律和平衡条件有同理，对q2有;对q3有.以上三式相比，得q1:q2:q3=.点评:本题设置的物理情景比较清楚，过程也很单一，但仍要注意分析，仔细运算，容易出现的问题有:由于未认真审题，误认为只是要求q2处于平衡状态而没有看清是三个点电荷均要处于平衡状态;或者在分析时，片面地认为只要考虑其中两个点电荷的平衡条件就行了，似乎只要满足了这一条件，它们对第三个点电荷的库存仑力肯定相等;或者运算时丢三落四.凡此种种，均不可能得出正确的结果.

12.如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______．若加速拉出，则通过导线截面的电量比匀速拉出

（填“大”“小”或“相等”）参考答案：13.如图所示，理想变压器的次级有两组线圈，图中三个灯泡的规格相同，四个电表对电路的影响都可忽略不计。开关K断开时，灯L1正常发光，这时两电流表示数之比IA1：IA2=1：4；开关K闭合时，三个灯都正常发光，这时两电流表示数之比=

，两电压表示数之比UV1：UV2=

。参考答案：3:4，4:1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,，再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2(i=3.4.5.6)，已知打点计时器打点周期为T。(1)该同学求6号点速度的计算式是：v6=

(2)然后该同学将计算得到的四组（hi，vi2）数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）参考答案：(1)(4分)

(2)(4分)根据机械能守恒定律，从0点到任意i点有

得到：

关系是一条直线

斜率为2g，所以只要在直线上取相对较远两点，计算出斜率，与2g比较，在实验误差范围内相等即可。15.用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻r，一位同学测得的六组数据如表中所示．组别I（A）U（V）1234560.100.200.310.320.400.571.431.361.241.271.241.10(1)试根据这些数据在图中作出U–I图线．(2)根据图线得出电池的电动势=______伏，根据图线得出的电池内阻r=_____欧．参考答案：(1)略

(2)1.48～1.51V

0.70～0.74Ω四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。（2）若改用5000高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。参考答案：17.在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30μF，回路的长和宽分别为=5cm，=8cm，磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10-2T/s.（1）电容器上下两极板中哪个板带正电（2）电容器的带电量q．参考答案：(1)上极板带正电

(2)感应电动势E=n2×10-4V电容器所带电荷量q=CE=6×10-9C18.如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水