2021-2022学年上海市奉贤区致远高级中学高二（上）期末物理试卷（等级考）（含答案解析）

2021-2022学年上海市奉贤区致远高级中学高二（上）期末物理试卷（等级考）

1.     下列单位中属于国际基本单位的是(    )

A. 库仑 B. 牛顿 C. 安培 D. 焦耳

2.     气体分子热运动的平均动能取决于气体的(    )

A. 体积 B. 温度 C. 压强 D. 密度

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.     关于物体的内能，下列说法正确的是(    )

A. 水分子的内能比冰分子的内能大
B. 物体所处的位置越高分子势能越大
C. 一定质量的的水结成的冰，内能一定减少
D. 相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能

5.     关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是(    )

A. 凡是能量守恒的过程就一定会发生
B. 摩擦生热的过程是不可逆过程
C. 热传递的过程不存在方向性
D. 由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机

6.     为了尽量减少地磁场对实验现象的影响，在做奥斯特实验时(    )

A. 必须在地球赤道上进行 B. 通电直导线应该沿南北方向水平放置
C. 通电直导线应该沿东西方向水平放置 D. 通电直导线必须竖直放置

7.     下列现象中，属于电磁感应现象的是(    )

A. 磁铁吸引小磁针
B. 通电线圈在磁场中发生转动
C. 小磁针在通电导线附近发生偏转
D. 闭合线圈的一部分在磁场中运动而产生电流

8.     “用DIS描绘电场的等势线”的实验中，在木板上铺有白纸、复写纸和导电纸，最下面的是_____纸，该实验应选用_____电源(    )

A. 白，直流 B. 复写，直流 C. 导电，交流 D. 导电，直流

9.     如图，灯泡的电阻不变，闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中(    )
    

A. 灯泡功率一直变小 B. 内阻损耗功率一直变小
C. 电源总功率一直变大 D. 电源输出功率一直变大

10. 通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是(    )

A.  B.  C.  D.

11. 如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef，已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将(    )

A. 始终为零 B. 逐渐减小
C. 逐渐增大 D. 不为零，但保持不变

12. 在如图所示电路中，合上开关S，将滑动变阻器的滑动触点向b端移动，则三个电表、和V的示数、和U的变化情况是．(    )

A. 增大，不变，U增大 B. 减小，不变，U减小
C. 增大，减小，U增大 D. 减小，增大，U减小

13. 气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是，气体的内能减少了，则在此过程中气体______填“吸收”或“放出”了______ J的热量．
14. 习惯上规定______电荷定向移动的方向为电流的方向填“正”或“负”一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续时间约2s，则闪电的平均电流为______
15. “用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，在给螺线管通电______填“前”或“后”必须对磁传感器调零．实验中若发现磁传感器读数为负值，则使要读数出现正值的操作是：______.
16. 如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻电键S断开时，定值电阻的功率为4W，电源的输出功率为，则电流表的读数为______A；电键S接通后，电流表的读数为2A，则定值电阻______
17. 闭合导线aba中通入电流I方向如右图所示，匀强磁场B垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线ab长为L，则闭合导线受到的安培力大小是______，弯曲导线ab受到的安培力大小是______。

18. 在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中，实验器材有：待测干电池、电键、滑线变阻器R、定值电阻、电压传感器、电流传感器．
    图的电路图中，虚线框1应接______；
    实验时，应先将滑线变阻器的阻值调到______，再闭合开关S；
    用实验得到的数据拟合成直线，如图所示，该直线对应的方程为：______，斜率的物理含义为______；
    
    实验中，若增大滑线变阻器的阻值，则电池消耗的总功率将______选填“变大”、“不变”或“变小”
19. 如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方30cm处为A点，若A点处有一个电量为的正点电荷，测出它受到的电场力为，方向水平向右。求：
    点的电场强度及电荷Q的电荷量；
    若将该正点电荷从无穷远处移至A点，电场力做了的正功，则该点电荷在A点的电势能及电势各为多少？取无穷远处电势为零

20. 如图所示，足够长的光滑水平平行金属轨道宽，处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度。轨道右端接入一灯L，已知L上标有“2V、1W”字样设灯电阻保持不变，左端有根金属棒搁在水平轨道上，金属棒质量，在一平行于轨道平面的外力F作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，加速度，除灯电阻外不考虑其他地方的电阻。
    画出金属棒运动过程中流过灯L的电流方向；
    经过多长时间灯L达到正常发光；
    正常发光时外力F大小。
    

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：库仑、牛顿、焦耳是导出单位，安培是基本单位．故C正确，A、B、D错误．
故选：C
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．
 

2.【答案】B 

【解析】解：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度。故B正确，ACD错误；
故选：B。
温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度。
这是一道考查分子势能和分子平均动能的基础题，关键是弄清分子热运动与温度的关系。
 

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，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，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】C 

【解析】解：A、内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和，不是分子具有的，所以这种说法是不科学的，故A错误．
B、物体的内能由物体的体积、温度、分子数等因素决定，与物体的位置无关，故B错误．
C、一定质量的的水结成的冰，放出热量，则内能一定减少，故C正确．
D、物体的内能与物体宏观的速度无关，与温度、体积等因素有关，故D错误．
故选：C
物体的内能包括分子动能和分子势能，物体的内能与物体的体积、温度、分子数等因素有关，与物体的位置、速度无关
本题考查物体的内能，解决本题的关键要准确掌握物体内能的含义，知道内能的决定因素，要注意物体的内能与物体的位置、速度无关．
 

5.【答案】B 

【解析】解：A、各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故A错误；
B、摩擦生热的过程是不可逆的．例如钻木取火，不能用火得到木头．故B正确．
C、热传递是有方向性的，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分．故C错误．
D、由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机．故E错误．
故选：
自然界的能量可以发生转移，也可以发生转化，在转移和转化过程中能总量不变．热传递是有方向性的，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分．由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机．
本题关键是根据热力学第二定律进行分析，即能量虽然守恒，但热过程具有方向性，注意理解方向性的基本内容．
 

6.【答案】B 

【解析】解：由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而当电流的方向与磁场的方向平行时通电导线才不受磁场的安培力，故在进行奥斯特实验时通电直导线可以水平南北方向放置，而不必非要在赤道上进行，但不能东西放置和竖直放置，故只有B正确，ACD错误；
故选：B。
由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而只有当电流的方向与磁场的方向平行时通电导线才不受磁场的安培力．
本题考查电流在磁场中受力情况分析，只要掌握了地磁场的特点和安培力的特点就能顺利解决此类题目．
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、磁铁吸引小磁针属于磁现象，不是电磁感应现象．故A错误；
B、通电线圈在磁场中发生转动属于电流受到安培力的作用产生的，不是电磁感应现象．故B错误；
C、小磁针在通电导线附近发生偏转是由于电流产生磁场引起的，不是电磁感应现象．故C错误；
D、闭合线圈的一部分在磁场中运动而产生电流，属于切割磁感线产生感应感应电流的现象，是电磁感应现象．故D正确．
故选：D
产生感应感应电流的现象是电磁感应现象，由此分析即可．
该题考查对电磁感应现象的判断，知道电磁感应现象的概念即可正确解答．基础题目．
 

8.【答案】A 

【解析】解：本实验中探测等势点时需要探针与最上面的导电纸接触，接触时通过复写纸在最下面的白纸上留下痕迹，因此最下面的是白纸，本实验中用恒定电流场模拟两个等量异种点电荷形成的静电场中的等势线，使用的是直流电源，BCD错误，A正确。
故选：A。
明确实验原理，知道直接测量静电场中电势比较困难，本题抓住静电场与恒定电流场相似，用恒定电流场模拟静电场，两电极模拟两个等量异种点电荷，所以要使用直流电源。
本题主要是考查描绘电场的等势线实验，解答本题的关键是掌握该实验的实验原理和实验方法。
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，则总电流变大，通过灯泡的电流变大，则灯泡功率一直变大，故A错误。
B、电源的内阻损耗功率为，I变大，r不变，则知内阻损耗功率一直变大，故B错误。
C、电源的总功率为，E不变，I变大，则电源总功率一直变大。故C正确。
D、由于内外电阻的大小关系未知，所以不能判断电源的输出功率如何变化。故D错误。
故选：C。
闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中变阻器接入电路的电阻变小，分析总电阻的变化，判断总电流的变化，即可由功率公式分析各个功率的变化．
本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化．注意电源输出功率的大小与内外电阻的大小关系有关．
 

10.【答案】D 

【解析】解：A、导体棒受重力、竖直向下的安培力、垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，A错误
B、导体棒受重力、水平向左的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，B错误
C、导体棒受重力、沿斜面向下的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，C错误
D、导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，D正确
故选：D。
左手定则判断安培力的方向，对通电导体棒ab受力分析，根据共点力平衡条件判断导体棒是否处于静止状态
解决本题的关键掌握安培力的方向判定，以及能正确地进行受力分析，根据受力平衡判断
 

11.【答案】A 

【解析】解：通电直导线产生稳定的磁场，由于从线圈这面穿过，又从这面穿出，则穿过线框的磁感线的条数为零，磁通量为零，故A正确，BCD错误。
故选：A。
明确直导线形成的磁场规律，再根据圆面内磁感应的穿过情况即可明确磁通量的大小．
本题考查对磁通量的理解，要注意明确可以借助磁感线的条数进行分析，明确磁通量为标量，但从正反面穿过的磁感线相互抵消．
 

12.【答案】D 

【解析】解：的滑动触点向b端移动时，减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数U减小，电压增大，、并联电压减小，通过的电流减小，即示数减小，而总电流I增大，则流过的电流增大，即示数增大．故ABC错误，D正确．
故选：
理清电路，确定电压表测得什么电压，电流表测得什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部整体局部的方法，利用闭合电路欧姆定律进行分析．
解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解．注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流．
 

13.【答案】放出   

【解析】解：根据热力学第一定律，气体对活塞做的功，气体内能的变化，则

，说明在此过程中气体放出热量；气体放出的热量为。
故答案为：放出，
根据热力学第一定律，气体对活塞做的功已知，内能变化已知，可求吸收或放出的热量。
明确热力学第一定律，知道气体做功和吸收热量的关系是解决问题的关键。
 

14.【答案】正  150 

【解析】解：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；
根据电流的定义式可得：
故答案为：正  150
正负电荷的定向移动都会形成电流，但习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；由电流的定义式计算电流．
明确电流的方向规定，知道电流虽然有方向，但是标量，矢量和标量的区分在于合成法则，而不是有没有方向．
 

15.【答案】前  将电源正负极对换或将磁传感器从螺线管的另一头插入 

【解析】解：在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差． 
       由于螺线管轴线中点磁感应强度方向一定，实验中若发现磁传感器读数为负值，则使要读数出现正值的操作是将电流的方向反向，即将电源正负极对换；或者从另一端插入．
故答案为：前，将电源正负极对换或将磁传感器从螺线管的另一头插入
在通电前必须对磁传感器进行调零．
从不同端插入磁传感器的读数时正负不同，由此分析即可．
测量工具使用前都必须调零，这是常规，要掌握牢固．要明确通电螺线管内部的磁感应强度与电流有关，电流反向，则磁感应强度的方向也反向．
 

16.【答案】 

【解析】解：当电键S断开时，根据题意知消耗的功率
由，得
电阻消耗的功率：，解得
并联电路两端的电压
流过电阻的电流：
流过电阻的电流
定值电阻的阻值
故答案为：
电键S断开时，由电源的输出功率与的功率之差得到的功率，由公式求出通过的电流，即可得到电流表的电流．
设出的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得
本题要分析清楚电路中功率关系，选择研究的电路，由功率公式求解电流或电阻．
 

17.【答案】0 BIL 

【解析】解：弯曲导线ab在磁场内有效长度为L，电流方向向上，根据左手定则可知弯曲导线ab受到的安培力方向向左，
安培力大小为
直导线ab受到的安培力方向向右，大小为
则，方向相反，闭合导线受到的安培力大小是0。
故答案为：0，BIL。
由安培力公式进行计算，注意式中的L应为等效长度，方向由左手定则判断，先求出弯曲导线ab和直导线ab受到的安培力大小，判断安培力方向，再求闭合导线受到的安培力大小。
本题考查安培力，要熟记安培力公式，要理解等效长度的意义，会用左手定则判断安培力的方向。
 

18.【答案】电压传感器；最大；；电池内阻；变小 

【解析】解：电压传传感器要并联在电路中，而电流传感器要串联在电路中，因此1应接电压传感器；
为了让电流由最小值开始变化，滑动变阻器开始时应调至最大；
根据图象的性质可知，图象为一次函数，与纵轴的交点为，图象的斜率；故表过式为；根据闭合电路欧姆定律可知，，则可知，图象的斜率表示内阻；
若增大滑动变阻器内阻，由闭合电路欧姆定律可知，电流减小，则由可知，电池消耗的总功率减小．
故答案为：
电压传感器
最大
，电池内阻
变小
明确电路结构和电流表、电压表的接法从而明确1中所接电表；
根据实验安全性要求进行分析从而明确滑动变阻器开始时的位置；
分析图象根据一次函数的性质明确表达式，再根据闭合电路欧姆定律即可明确图象斜率的意义；
根据闭合电路欧姆定律分析电流的变化，再由即可求出总功率的变化．
本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，明确实验要求、掌握实验的方法，并能正确根据图象进行分析和数据处理．
 

19.【答案】解：由可得，A点的电场强度为
A点距Q距离，
根据，可得
由于q带正电，在A点时受到的电场力水平向右，因此Q带负电。将正点电荷q从无穷远处移至A点取无穷远处电势为零，电场力做了的正功，由功能关系知点电荷在A点的电势能为
A点的电势为。
答：点的电场强度为；电荷Q的电荷量为；
若将该正点电荷从无穷远处移至A点，电场力做了的正功，则该点电荷在A点的电势能为，电势为。 

【解析】由电场强度的定义式求出A点的电场强度，再根据点电荷的电场强度公式求出Q的电荷量；
根据电场力做功与电势能的关系确定A点的电势能，再根据电势的定义求出A点的电势。
本题考查对电场强度公式以及电势差公式的应用能力，要注意明确电势、电势差和电势能之间的关系，注意明确在计算电势能和电势差时要代入各物理量的符号。
 

20.【答案】解：由右手定则知金属棒中的电流方向由b到a，流过灯L的电流方向如下图所示。

灯泡的额定电压，由题知不考虑金属棒电阻，灯泡正常发光时，有
金属棒从静止开始向右做匀加速直线运动，有
联立代入数据解得：
灯泡正常发光时电路中的电流为
 
此时金属棒受到向左的安培力为
根据牛顿第二定律，有：
可解得灯泡正常发光时，外力F的大小为
答：如图所示。

经过5s时间灯L达到正常发光；
正常发光时外力F大小为。 

【解析】根据右手定则确定回路中的感应电流，即可确定通过灯泡的电流方向并作图；
根据灯正常发光的电压要求，再根据求得金属棒的切割速度，再根据速度-时间关系求出时间；
当灯正常发光时，根据求出金属棒受到的安培力大小，由牛顿第二定律求外力F的大小。
解决本题时，要能根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律求出金属棒切割磁感线时产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流。