2021-2022学年黑龙江省佳木斯市第八中学高二（上）期末物理试题含解析

佳市八中2021-2022学年度（上）期末考试

高二物理试题

一、单选题（每题只有一个正确答案，每题6分，共36分）

1. 关于感应电流，下对说法正确的是（　　）

A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B. 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

C. 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流

D. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生感应电流的条件是线圈要闭合，并且穿过线圈的磁通量发生改变，故A错误；

B．闭合导线切割磁感线，如果磁通量未发生改变则不会有感应电流产生；闭合电路部分导体做切割磁感线有感应电流产生，所以闭合导线做切割磁感线运动不是一定产生感应电流，故B错误；

C．即使闭合电路的一部分导体如果不做切割磁感线的运动，但如果闭合电路在磁场中面积改变，磁通量也改变，就会有感应电流产生，故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律，闭合电路产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(　　)

A. 线圈中将产生adcb方向的感应电流

B. 线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb

C. 线圈中将产生abcd方向的感应电流

D. 线圈中无感应电流产生

【答案】C

【解析】

【详解】当由圆形变成正方形时磁通量变小，根据楞次定律知在线圈中将产生abcda方向的感应电流．故选C．

3. A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）

A. 若在A点换上电量为“”的电荷，A点的场强方向发生变化

B. 若在A点换上电量为“2q”的电荷，A点的场强将变为2E

C. 若在A点移去电荷“q”，A点的场强变为零

D. A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】电场强度是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变。

故选D。

4. 下图为某电场中一条电场线，一个点电荷由静止开始，只在电场力作用下，从A点移到B点，下面说法正确的是（    ）

A. A处场强大于B处场强；

B. 点电荷在A处电势能大于在B处电势能；

C. 点电荷带负电；

D. 由A到B点电荷受到电场力越来越小．

【答案】B

【解析】

【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．负电荷在电势高处电势能小．根据这些知识分析．

【详解】电场线的疏密表示电场强度的大小，由于只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，所以不能判断场强的大小，A错误；顺着电场线方向电势降低，知B点电势比A点的低，则正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大，B正确；由图可以知道的电场的方向向右，因一个电荷由静止开始，从A点移到B点，因此该点电荷带正电，C错误；因无法确定电场强度的强弱，因此也无法点电荷受到的静电力大小，D错误．故选B

【点睛】判断电势能的变化也可以通过移动电荷电场力做功的情况来分析.电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做负功，电荷的电势能增加.

5. 在如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时（　　）

A. 电压表示数变大，电流表示数变小

B. 电压表示数变小，电流表示数变大

C. 电压表示数变大，电流表示数变大

D. 电压表示数变小，电流表示数变小

【答案】D

【解析】

【详解】当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，滑动变阻器阻值变小，总电阻减小，总电流变大，则路端电压减小，即电压表读数减小；R1上的电压变大，则R2电压减小，则通过R2的电流减小，电流表示数减小；

故选D。

6. 如图所示，一根有质量的金属棒，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以（　　）

A. 适当减小磁感应强度

B. 使磁场反向

C. 适当增大电流强度

D. 使电流反向

【答案】C

【解析】

【详解】棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加。所以适当增加电流强度，或增大磁场均可以；故ABD错误，C正确；
故选C。

二、多选题（每题6分，少选得3分，共24分）

7. 如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v=，那么（  ）

A. 带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过

B 带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过

C. 不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过

D. 不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过

【答案】AC

【解析】

【详解】由题，根据洛伦兹力公式可知

 带正电粒子所受的电场力竖直向下，由左手定则判断可知，只有沿ab方向从左侧进入场区洛伦兹力方向竖直向上，两个力才能平衡，粒子能沿直线通过；

带负电粒子所受的电场力竖直向上，由左手定则判断可知，只有沿ab方向从左侧进入场区洛伦兹力方向竖直向下，两个力才能平衡，粒子才能沿直线通过；

AC正确，BD错误。

故选AC。

8. 一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是（　　）

A. 电动机输出功率为

B. 电动机的发热功率为I2R

C. 电动机的输出功率为IU－I2R

D. 电动机的功率可写作IU=I2R=

【答案】AD

【解析】

【详解】A．电动机的总功率为P=UI，由于是非纯电阻电路，故

则

故AD错误；

B．电动机的发热功率，根据焦耳定律得

故B正确；

C．电动机的输出功率

故C正确；

本题选错误的，故选AD。

9. 对公式U＝Ed的理解，下列说法正确的是（　　）

A. 在相同的距离上的两点，其电势差相等

B. 此公式适用于所有的电场中的问题

C. 公式中的d是通过两点的等势面的垂直距离

D. 匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等

【答案】CD

【解析】

【详解】A．公式U＝Ed中，E只有是定值才能求解电势差或场强，此公式只适用于匀强电场，且d为沿电场方向的距离，A错误；

B．此公式只适用于匀强电场，B错误；

C．由于电场线与等势面垂直，两点间沿电场线方向的距离等于两个等势面的距离，C正确；

D．匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等，D正确；

故选CD

10. 平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大。下列措施中可行的是（　　）

A. A板向上移动

B. B板向右移动

C. A、B板之间插入电介质

D. 使两极板带的电荷量减小

【答案】AB

【解析】

【详解】电容器两极板电势差越大，静电计指针张角越大，根据

解得

A．A板向上移动，正对面积减小，两板间电势差增大，静电计指针张角变大，A正确；

B．B板向右移动，两板距离增大，两板间电势差增大，静电计指针张角变大，B正确；

C．A、B板之间插入电介质，增大，两板间电势差减小，静电计指针张角变小，C错误；

D．使两极板带的电荷量减小，两板间电势差减小，静电计指针张角变小，D错误。

故选AB

三、实验题（每空2分，共16分）

11. 用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。

A． 将K旋转到电阻挡“×1K”的位置

B. 将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D. 将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

【答案】    ①. S    ②. T    ③. 0刻线    ④. ADC

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S．

(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．

(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC

12. 某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；

B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；

C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；

D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；

E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G．电键和导线若干。

电流表应选_________。电压表应_________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

①___________________________________；

②___________________________________。

【答案】    ①. B    ②. C    ③. 电流表应采用内接的方法    ④. 滑动变阻器应采用分压器方式的接法

【解析】

【分析】电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等，来选择分压电路或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③选择电流表的内外接法，一般的原则是 “大内偏大，小外偏小”；也可以根据与之间的关系来判断，当>时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。

【详解】[1]本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为

所以电流表选择B；

[2]虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。

[3][4]因待测电阻约为25kΩ，大电阻故用内接法；因是小电阻控制大电阻，若用限流式接法，控制的电压变化范围太小，则应用分压式接法。

四、计算题（13题12分，14题12分）

13. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，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，忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强E大小；

（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小

（2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得

解得粒子从电场射出时速度ν的大小

（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径

14. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g=10m/s2，问

⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？

⑵棒ab受到的力F多大？

⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

【答案】（1）；棒cd中的电流方向由d至c ；（2）F=0.2N；（3）W=0.4J

【解析】

【详解】(1)棒cd受到的安培力为：     ①

棒cd在共点力作用下平衡，则：       ②

由①②式，代入数据解得：        ③

根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c       ④

(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：

对棒ab，由共点力平衡知：         ⑤

代入数据解得：                          ⑥

(3)设在时间t内棒cd产生的热量，由焦耳定律知：Rt        ⑦

设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为：         ⑧

由闭合电路欧姆定律知：        ⑨

由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为：         ⑩

力F做的功为：      

综合上述各式，代入数据解得：．