上海市高二下学期期末考试物理试卷-附带答案

第=page11页，共=sectionpages11页上海市高二下学期期末考试物理试卷-附带答案一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）1.下列物理量单位中属于电量的单位的是(

)A.焦耳(J) B.毫安时(mAℎ) C.电子伏(eV) D.千瓦时(kW2.如图所示，四幅图分别表示在匀强磁场中，闭合电路的一部分导体的运动方向与电路中产生的感应电流方向的关系，其中错误的是(

)A. B. C. D.3.铅蓄电池的电动势为2V，这表示蓄电池(

)A.两极间的电压一定为2

V

B.在1

s内将2

J的化学能转变为电能

C.每通过1

C电量，将2

J的电能转变为化学能

D.将化学能转变为电能的本领比一节普通干电池大4.下列装置中，可以将电能转化为机械能的是(

)A.发电机 B.电动机 C.电饭锅 D.电热毯5.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(

)

A.恒定直流、小铁锅 B.恒定直流、玻璃杯

C.变化的电流、玻璃杯 D.变化的电流、小铁锅6.一电动机，线圈电阻为R，在它两端加上电压U，电动机正常工作，测得通过它的电流为I，电动机的机械功率是(

)A.I2R B.U2R C.7.两个电子以不同的初速度垂直射入同一匀强磁场，半径为r1和r2，周期为T1和T2A.r1=r2，C.r1=r2，T18.如图所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同方向如图中所示的电流，要使由这四根通电直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电流(

)

A.切断i4 B.切断i3 C.切断i2 9.如图所示，在光滑的水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则(

)A.系统的动量守恒

B.水平方向任意时刻m与M的动量等大反向

C.m不能向左摆到原高度

D.小球和车可以同时向同一方向运动

10.LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是(

)A.电路中的电流在减少

B.电路中电流沿顺时针方向

C.电容器上的自由电荷在减少

D.电路中磁场能正在向电场能转化

11.如图，矩形导线框abcd与长直导线MN在同一竖直平面内，ab、cd与MN平行，若MN中通过的电流强度逐渐减小，则ab边所受磁场力的方向(

)

A.可能竖直向上 B.可能竖直向下 C.一定竖直向上 D.一定竖直向下12.三盏灯泡L1(110V、100W)、L2(110V、60W)A. B.

C. D.13.长直导线通以与时间成正比的电流，该电流会在其周围产生(

)A.随时间变化的匀强磁场 B.随时间变化的非匀强磁场

C.不随时间变化的匀强磁场 D.不随时间变化的非匀强磁场14.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则(

)

A.U=66 V，k=19 B.U=22 V，k=二、填空题（本大题共6小题，共36.0分）15.一台交流发电机，产生正弦交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，则交变电动势的有效值为______，瞬时值表达式为______。16.两个小灯泡，它们分别标有“10V、2W”和“10V、2.5W”的字样，将它们串联起来接在电路中使用，为避免灯泡损坏，电路中的电流不能超过______A，二个灯泡消耗的总功率不能超过______W.17.如图所示，一条形磁铁放于水平地面上，在其S极正上方有一与它垂直放置的导线，当导线中通以如图所示方向的电流后，与原来相比，磁铁受到地面的支持力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)受到地面的摩擦力方向______。18.一质量为1kg的小球从0.8m高的地方自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到下陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球冲量的方向为______，平均冲力大小为______(g取10m/s2，不计空气阻力)。19.如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知竖直放置的向下的磁极Ⅱ是______极(填N或S)，a、b、c、d20.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为v2，此时线框中的电功率为______，此过程回路产生的焦耳热为______．三、简答题（本大题共1小题，共3.0分）21.如图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B=0.6T.边长为L=0.5m的正方形金属框abcd(以下简称方框)被固定在光滑的绝缘水平面上，其外侧套着一个质量为m=0.4kg、与方框边长相同的U形金属框架MNPQ(以下简称U形框)，U形框与方框之间接触良好且无摩擦.NP、bc、ad三边的电阻均为r=0.2Ω，其余部分电阻不计.U形框从图示位置开始以初速度v0=1.2m/s向右以a=−1.5m/s2做匀变速运动.问：．

(1)开始时流过U形框的电流大小和方向如何？

(2)开始时方框上ad边的热功率多大？

(3)当U形框NP边与方框四、计算题（本大题共1小题，共10.0分）22.如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以1.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后B球静止.已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.2kg.求：

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、焦耳(J)是功和能的单位，不是电量的单位，故A错误。

B、根据q=It知毫安时(mAℎ)是电量的单位，故B正确。

C、电子伏(eV)是功和能的单位，不是电量的单位，故C错误。

D、千瓦时(kW⋅ℎ)是功和能的单位，不是电量的单位，故D错误。

故选：B。

根据各个单位对应的物理量，确定是否电量的单位。

2.【答案】A

【解析】解：根据右手定则，即让磁感线穿过手掌心，大拇指所指的方向为运动方向，则四指所指方向为感应电流的方向。

A.根据右手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故A错误；

B.根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向上，故B正确；

C.根据右手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故C正确；

D.根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向下，故D正确。

本题选错误的，故选：A。

根据右手定则判定感应电流方向。让磁感线穿过手掌心，大拇指所指的方向为运动方向，则四指所指方向为感应电流的方向。

本题考查了右手定则，注意右手定则是用来判定感应电流方向的，左手定则是用来判定安培力方向的。

3.【答案】D

【解析】解：A、电动势与电池接不接入电路无关，但电源两极之间的电压的大小与外电路有关，电源的电动势是2V，但两极之间的电压不一定等于2V.故A错误；

B、铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将1C的正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，故B错误；

C、电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功w=qU=1C×2V=2J，故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能。故C错误。

D、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势大，转化本领大。一节干电池的电动势为1.5V，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大，故D正确；

故选：D。

电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功．它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用．

电源是把其他能转化为电能的装置，电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．

4.【答案】B

【解析】解：发电机可以把机械能转化为电能；电动机可以将电能转化为机械能；电饭锅可以把电能转化为热能；电热毯可以把电能转换为热能；故B正确ACD错误。

故选：B。

解决本题的关键要明确各种用电器能量是如何转化以及转化方向，逐项分析即可。

对于常见的用电器能量是如何转化的要理解并掌握，要掌握它们的工作原理，注意能量转化的方向。

5.【答案】D

【解析】解：由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流。导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故只有D正确，ABC错误；

故选：D。

根据变化的电流，产生磁通量的变化，金属器皿处于其中，则出现感应电动势，形成感应电流，从而产生内能。

考查产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，同时要知道金属锅与玻璃锅的不同之处。

6.【答案】C

【解析】解：电动机的总功率的大小为P=UI电动机的发热的功率的大小为P所以电动机的机械功率的大小为P机=P−P热=UI−I2R，所以C正确。

故选：C。

7.【答案】D

【解析】解：设电子的初速度为v，磁场的磁感应强度为B，电子的质量和电量分别为m、q。

根据洛伦兹力提供向心力可得：evB=mv2r

解得运动轨迹半径为：r=mvqB

由于m、q、B相同，则r与v成正比，电子的初速度不同，则半径不同，即r1≠r2。

电子圆周运动的周期为：T=2πrv解得：T=2πmqB，m、q、8.【答案】A

【解析】解：在由这四根通电直导线所围成的面积内i1产生的磁场方向向里，i2产生的磁场的方向向里，i3产生的磁场的方向向里，i4产生的磁场才方向向外。所以要使由这四根通电直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断i4中的电流。故选项A正确。

故选：A。9.【答案】B

【解析】解：A、当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒，故A错误；

B、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，故B正确；

C、以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，所以m能向左摆到原高度，故C错误；

D、由前面知水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，即速度一定是反向的，故D错误；

故选：B．

以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律；

本题对照机械能和动量守恒的条件进行判断．对于系统而言，机械能守恒、总动量不守恒，但由于系统所受的外力都在竖直方向上，系统水平方向上动量守恒．

10.【答案】C

【解析】解：线圈中磁场方向向上，根据安培定则可知，线圈中电流为自上而下，所以电路中电流方向为逆时针，电容器上极板带正电，所以电容器正在放电，所以电容器上的自由电荷在减少，电路电流在增大，电场能正在向磁场能转化。故ABD错误，C正确。

故选：C。

根据磁场方向由安培定则判断电流方向，电流方向是正电荷移动方向，根据电流方向及电容器充放电情况判断极板带电情况，振荡电路中有两种能：电场能和磁场能，根据能量守恒定律分析能量的变化。

本题考查对电磁振荡过程的理解，难点在于电容器极板带电情况的判断，要根据电流方向和电容器充放电情况分析。

11.【答案】D

【解析】解：由于电流的减小，所以导致线圈磁通量减小，从而产生感应电流，因处于磁场中，受到磁场力使其阻碍磁通量变小，所以靠近通电导线。由于靠近导线磁场越强，所以ab边受到的磁场力一定竖直向下，故D正确，ABC错误故选：D。

直导线中通有减小的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出ab、cd边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大。但本题没有告之电流方向，故直接运用楞次定律的阻碍相对运动来求解。

解决本题的关键掌握安培定则，左手定则，以及会用法拉第电磁感应定律求出感应电流大小，用楞次定律判断感应电流方向。

12.【答案】C

【解析】解：由题，三盏灯泡的额定电压相同，由公式P=U2R分析可知L3(110V、25W)的电阻最大L1(110V、100W)最小。

A、三个灯并联时，调节R可以使三个电灯的电压都为110V，都能正常发光，电阻R消耗的功率与三个电灯消耗的总功率相同，则电路消耗的总功率为2(100+60+25)W=370W。

B、由于L3(110V、25W)的电阻最大，则R、L2和L3并联后，总电阻一定L3的电阻，L3分析的电压大于R、L2和L3并联的电压，即大于110V，L3分析将被烧毁。

C、调节R，能使L1与R、L2和L3并联的电阻相等，电压都等于110V，即能使三个灯都能正常发光，电路消耗的总功率为13.【答案】B

【解析】解：通电直导线产生的磁场是非匀强磁场，其磁力线的形状为以导线为圆心的封闭的同心圆，并且磁场与电流的变化相对应，电流增强，磁场也增强，且离导线越近，磁力线越密集，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。故ACD错误，B正确。

故选：B。

直线电流产生磁场，其磁力线的形状为以导线为圆心的封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直.磁感线的疏密程度不同。

解题关键明确通电直导线的电流和磁场的关系，此磁场并不是匀强磁场。

14.【答案】A

【解析】【分析】

首先计算出通过副线圈的电流，由变比关系可知原线圈的电流，继而可表示出与原线圈串联的电阻的分压，结合题意即可在原线圈上列出电压的等式，可求出副线圈上的电压。利用焦耳定律可表示出两个电阻的功率，继而可解的比值k。

该题的突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电阻的分压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的电阻的分压的数值关系。该题类似于远距离输电的情况。

【解答】

由题意知：副线圈的电流为：I2=UR则原线圈的电流为：I1=13I2=U3R

与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R=U3

由变压器的变比可知，原线圈的电压为3U，所以有：U3+3U=220V

15.【答案】353.5V

e=500sin100πt(V)

【解析】解：由题意知交流电的最大值为Em=500V角速度ω=2πT=100πrad/s，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=500sin100πt(V)

故答案为：353.5V

e=500sin100πt(V)

由题意知电动势的最大值，可求出有效值，由周期可求得角速度大小，则瞬时值表达式可写出。16.【答案】0.2

3.6

【解析】解：灯泡“10V、2W”的额定电流I1=P1U1=210=0.2A，电阻R1=U1串联的总电阻：R=故二个灯泡消耗的总功率最大值为P=I12R=0.22×90W=3.6W

故答案为：0.2、3.617.【答案】增大

右

【解析】解：以导线为研究对象，导线所在位置的磁场是斜向右下，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大，地面对磁铁的支持力增大。

故答案为：增大；右。

以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择。

本题考查安培力问题分析时转换研究对象方法的应用，要注意掌握灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力，关键在于先研究导线所受安培力，再分析磁铁的受力。

18.【答案】竖直向上

30N

【解析】解：由机械能守恒可得：mgℎ=12mv2

解得：v=4m/s；

规定向下为正方向；

球与软垫碰撞前动量为：p1=mv=1×4N⋅s=4N⋅s；方向竖直向下；

落地前后动量的变化为：Δp=0−p1=0−4N⋅s=−4N⋅s；

下陷过程中，小球重力的冲量为mgt=1×10×0.20N⋅s=2N⋅s19.【答案】N

φa【解析】解：cd导线受到向下的磁场力，由左手定则可知，cd棒中电流方向是：由c指向d，则c点电势比d点电势高；由右手定则可知，ab棒所处位置磁场方向：竖直向上，则Ⅰ是S极，Ⅱ是N极；

ab棒中电流由b指向a，则a点电势高，b点电势低，考虑导线也有电阻，则：φa>φc>φd>φb；

故答案为：N；φa>20.【答案】(Bav)2R【解析】解：回路中产生感应电动势为E=2Bav2=Bav，感应电流为I=ER=BavR，此时线框中的电功率P=当线框中心线AB运动到与PQ重合时，左右两边都切割磁感线产生感应电动势，两个电动势方向相同串联．根据感应电动势公式和欧姆定律求出感应电流，再求线框中的电功率．求出左右两边所受安培力大小，由牛顿第