2022年高二物理期末考试卷参考答案
1．B
2．B
【解析】
【详解】
根据有效值的概念可得
解得
I=5A
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．开关闭合，因通过线圈L的电流增大，线圈会阻碍电流的增大，则b、c先亮，a后亮，故A错误；
BC．断开开关，c立即断路，会立即熄灭；因为流过线圈的电流减小，线圈会阻碍电流的减小，线圈与b、a形成回路，所以a、b缓慢熄灭，故C错误，B正确；
D．断开开关，线圈会阻碍通过自身电流的减小，所以a缓慢熄灭；电路稳定时，由于线圈的直流电阻不能忽略，通过线圈的电流比通过b的电流小，断开开关时，流过b的电流较断开前反向减小， b不会闪亮而是缓慢熄灭，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
各时间段内磁感应强度的变化率恒定，由法拉第电磁感应电流 可知感应电动势恒定，所以感应电流也恒定，且各段时间内感应电动势、电流大小相等；由右手定则可知0—1s内感应电流方向为逆时针为正，1—2s内感应电流方向为顺时针为负，2—3s内感应电流方向为顺时针为负，3—4s内感应电流方向为逆时针为正，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
浮吊与重物组成的系统水平方向不受外力，动量守恒且初总动量为零，为一人船模型，以水平向左为正方向，设某时刻t重物与浮吊的速度分别是、则
因为重物与浮吊运动的时间相等，则
解得
故选A。
【点睛】
解答本题的关键是把浮吊与重物组成的系统看作人船模型。
6．B
【解析】
【详解】
A．根据右手定则可得电流从N端流向M端，故A错误。
BD．金属杆切割的有效长度等于导轨间距l，则金属棒有效切割长度为l，根据法拉第电磁感应定律可得电路中感应电动势为
E=Blv
金属杆接入电路中的电阻为
根据闭合电路的欧姆定律可得电路中感应电流的大小为
故B正确D错误；
C．金属杆所受安培力的大小为
故C错误；
故选B。
7．AD
【解析】
【详解】
A．电梯突然坠落，线圈闭合时，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍电梯下落，可起到应急避险作用，A正确；
B．感应电流会阻碍电梯下落，但不能使电梯停在空中，B错误；
C．当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向是逆时针方向(从上向下看)，线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向是顺时针方向(从上向下看)，可知线圈A与B中感应电流方向相反，C错误；
D．根据上述分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，D正确。
故选AD。
8．AB
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，在t=0时刻，Q点正在向上运动，由甲图可知，该波沿x轴正方向传播，A正确；
B．由甲图可知，波长
由乙图可知，振动周期
该波的波速为
B正确；
C．只有起点在最大位移处或平衡位置时，经，通过的路程才是10cm，起点在其他位置，经，路程不是10cm，C错误；
D．由于波向右传播，t=0时刻，质点P正向平衡位置运动，加速度正在减小，D错误。
故选AB。
9．AC
【解析】
【详解】
A．如图所示，有几何关系可知质子甲在磁场中运动的半径为
故A正确；
B．洛伦兹力提供向心力
得
质子甲、乙分别为速率v、，可得质子乙在磁场中运动的轨迹半径为 ，故B错误；
C．质子甲在磁场中的运动时间为
故C正确；
D．由几何关系
则
所以A、D两点之间的距离为R，故D错误。
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
CD．输电线上损失的电功率有
又
因此有
C错误D正确；
AB．根据
根据
解得
B错误A正确。
故选AD。
11． D 9.74 最低点，在最低点加速度最小，速度变化慢，更容易判断，所以测得的时间误差较小
【解析】
【详解】
（1）[1]为了减小实验册误差，该实验中要求摆线质量远小于摆球的质量，即m线<>d；故选D。
（2）[2]由于
可得
根据T2-l图线可知
解得
g=9.74m/s2
（3）[3]最低点，在最低点加速度最小，速度变化慢，更容易判断，所以测得的时间误差较小。
12． C C
【解析】
【详解】
（1）[1]为了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即。
故选C。
（2）[2]A．只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，故A错误；
B．铅垂线的作用是用来确定O点位置的，不是用来检验斜槽是否水平，故B错误；
C．为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，故C正确；
D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。
故选C。
（3）[3]设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有
整理得
[4]若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律，即
13．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）根据
可得感应电动势的最大值
（2）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，电流的最大值
所以
（3）根据法拉第电磁感应定律可得
平均电流为
流过R的电量为
联立可得，转角的过程中流过R的电量
14．（1）1．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）a在加速电场中，有
解得
（2）a进入磁场，有
又
④
解得
（3）由
可得
又
解得
15．（1）2m/s；（2）0.8J；（3）12C
【解析】
【详解】
（1）金属棒以速度v向上做匀速直线运动时产生的感应电动势大小为
通过cd的电流为
所受安培力大小为
根据力的平衡条件有
联立解得
（2）由
cd棒匀速运动t1=0.2s时间内回路中产生的热量
（3）设t2时刻金属棒做匀速直线运动的速度为，金属棒做匀速直线运动的速度为，因为
所以金属棒组成的系统动量守恒，有
回路中的电流为
棒匀速运动时有
联立解得
，
设t2时间内回路中的平均电流为，对金属棒分析，由动量定理得
根据电流的定义可知t2时间内通过金属棒横截面的电荷量为
联立解得
16． 下
【解析】
【详解】
[1]根据左手定则可知导体棒受到的安培力方向一定沿斜面方向，又根据平衡条件可知安培力一定沿斜面向上，所以磁场方向垂直斜面向下。
[2]对导体棒在斜面方向上根据平衡条件有
解得
17． 宽
【解析】
【详解】
[1]由
可知，a光折射率为
[2]由图可知，b光折射角大于a光的折射角，a光的折射率小于b光的折射率，a光的波长大于b光的波长，由
可知，a光干涉条纹间距比b光的宽。
答案第1页，共2页永春县重点中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每小题4分，共24分）
1．从生活走向物理是学习物理的重要途径，分析下列物理现象；说法正确的是（ ）
A．电磁炉是利用电流的热效应工作的
B．增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能不变
C．光具有偏振性，说明光是纵波
D．看立体电影时要戴上特制的眼镜，这是应用了光的干涉
2．一交变电流随时间而变化的图像如图所示，此交变电流的有效值是（ ）
A．5A B．5A C．3.5A D．3.5A
3．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，“L是电感线圈，直流电阻为不能忽略”，说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，c先亮，a、b后亮
B．断开开关后，c立即熄灭，b缓慢熄灭
C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭
D．断开开关后，a缓慢熄灭，b闪亮一下后缓慢熄灭
4．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸而向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则图中正确的是（ ）
B．
C． D．
5．浮吊船又称起重船，由可在水面上自由移动的浮船和船上的起重机组成，可以在港口内将极重的货物移至任何需要的地方。如图所示，某港口有一质量为 M=20t 的浮吊船，起重杆 OA 长 l=8m。该船从岸上吊起 m=2t 的重物，不计起重杆的质量和水的阻力，开始时起重杆 OA与竖直方向成 60°角，当转到杆与竖直成 30°角时，浮船沿水平方向的位移约为（ ）
A．0.27m B．0.31m C．0.36m D．0.63m
6．如图所示abcd水平放置的平行“ ”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计， 已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（ ）
A．金属杆中电流从M端流向N端 B．电路中感应电流的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为 D．电路中感应电动势的大小为
二、多选题（每小题6分，共24分）
7．如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电梯挂厢上安装永磁体，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
C．当电梯坠落至永磁体在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同
D．当电梯坠落至永磁体在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落
8．一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波沿x轴正方向传播
B．该简谐横波的传播速度为v=10m/s
C．质点Q在0~0.3s内通过的路程为10cm
D．t=0时刻，质点P的加速度正在增大
9．如图所示，半径为R的圆形区域磁场内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半径OC与ON成600夹角。质子甲、乙分别以速率v、从A点沿直径AN方向射入磁场，甲、乙分别从C、D点（D点未画出）射出磁场。质子的电荷量为q、质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．甲在磁场中运动的轨迹半径为 B．乙在磁场中运动的轨迹半径
C．甲在磁场中运动的时间为 D．A、D两点之间的距离为
10．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2kV高压输电，最后用户端电压为220V，用户得到的功率为9.68kW，则（ ）
A．降压变压器原、副线圈匝数比
B．降压变压器原、副线圈匝数比
C．输电线路导线电阻
D．输电线路导线电阻
三、填空题（每空2分，共8分）
11．如图，质量为m、长为L、通有电流I的导体棒垂直静止于倾角为θ的光滑斜面上，已知空间有垂直于斜面的匀强磁场，则磁场方向垂直斜面向_______（选填上或下）、磁感应强度大小为_________。（已知重力加速度大小为g）
12．如图所示，由两种单色光组成的复色光从水面下方的O点射出，折射光线a、b如图所示，入射角，a光线的折射角（已知sin37 =0.6,cos37 =0.8；sin53 =0.8,cos53 =0.6），则水对光线a的折射率n＝______；若用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a光干涉条纹相邻亮条纹中心间距比b光的______（选填“宽”或“窄”）。
四、实验题（每空2分，共14分）
13．在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中：
（1）摆线质量和摆球质量分别为m线和m球，摆线长为l，摆球直径为d，则_______；
A．m线>>m球，l<>m球，l>>d
C．m线<>d
（2）小明在测量后作出的T2-l图线如图所示，则他测得的结果是g=__________m/s2。（保留2位小数）
（3）为了减小误差，应从 开始计时。（选填最高点或是最低点）
14．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有__________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为___________；若碰撞是弹性碰撞还应满足的关系式为__________。（均用题中所给物理量的符号表示）
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五、解答题（共30分）
15．（6分）如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长分别为10cm和20cm的矩形线圈共100匝，线圈电阻线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度（rad/s），外电路电阻R=4，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）由图示位置转过的过程中流过R的电量。
16．（9分）质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。a、b是同位素原子核，它们的电荷量均为q，a的质量为m。如图所示，它们从静止开始经电压为U的电场加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打在照相底片上。从照相底片上获知a、b在磁场中的轨迹直径分别为x、。不计a、b的重力及其相互作用。求：
（1）a进入磁场时的速度大小v；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）b的质量。
17．（15分）如图所示，PQ和MN是固定于倾角θ=30°斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直。ab棒的质量M=0.6kg，cd棒的质量m=0.4kg，电阻均为R=0.5Ω；两金属棒长度与轨道间距均为L=0.1m。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度B=10T的匀强磁场中，若锁定ab棒不动，对cd棒施加沿斜面向上的恒力F1=4N，使cd棒沿轨道向上做匀速运动，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求cd棒匀速运动的速率v；
（2）求cd棒匀速运动t1=0.2s时间内回路中产生的热量Q；
（3）若在cd棒匀速运动过程中，将恒力F1大小变为F2=5N，方向不变，同时解除ab棒的锁定。再经过t2=4.08s，ab棒开始匀速运动，求t2时间内通过ab棒的电量q。
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