2021-2022年上海市浦東新區(qū)建平中學高二（上）期末物理試題（B）（解析版）

1、 建平中學2021學年第一學期期末考試高二物理學科B層滿分：100分時間：60分鐘一、選擇題（每題只有一個正確選項，每題4分，共48分）1. 關(guān)于磁場的有關(guān)概念，下列說法正確的是（）A. 磁通量是描述穿過某一面積的磁感線條數(shù)，有方向性，是矢量B. 磁感應強度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向無關(guān)C. 磁感應強度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān)D. 磁感線切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的強弱【答案】D【解析】【分析】本題考查對磁感應強度和磁感線的理解，關(guān)鍵抓住磁感應強度描述磁場本身的特性的物理量，與放入磁場的電流元無關(guān)?！驹斀狻緼磁通量雖然有方向，但其計算不使用平行四邊形定則

2、，是標量，故A錯誤；B根據(jù)安培定則可知，磁感應強度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)，故B錯誤；C磁感應強度的方向僅僅與磁場本身有關(guān)，與電流受到的磁場力方向、以及電流的方向無關(guān)，故C錯誤；D磁感線可以形象描述磁場的強弱和方向：磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應強度的大小，故D正確。故選D。2. 下列各組電磁波，按波長由長到短的正確排列是（）A. 射線、紅外線、紫外線、可見光B. 紅外線、可見光、紫外線、射線C. 可見光、紅外線、紫外線、射線D. 紫外線、可見光、紅外線、射線【答案】B【解析】【詳解】在電磁波譜中，電磁波的波長由長到短排列順序依次是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X

3、射線、射線。故選B。3. 關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化與守恒，下列說法正確的是（）A. 隨著技術(shù)與設(shè)計的進步，永動機一定會被制造出來B. 空調(diào)機既能制熱，又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性C. 由于自然界的能量是守恒的，所以說能源危機不過是杞人憂天D. 一個單擺在來回擺動多次后停下來，該過程能量轉(zhuǎn)化具有單向性【答案】D【解析】【詳解】A第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機違背熱力學第二定律，則即使隨著技術(shù)與設(shè)計的進步，永動機也不會被制造出來，選項A錯誤；B空調(diào)機既能制熱，又能制冷，但是必須在外界影響下進行，即消耗一定的電能，不能說明熱傳遞不存在方向性，選項B錯誤；C自然界的能量是守恒的，但是很多能源不能

4、再生和重復利用，如煤、石油和天然氣、故過度使用能源會能源危機，故C錯誤；D一個單擺在來回擺動多次后停下來，該過程能量轉(zhuǎn)化具有單向性，選項D正確。故選D。4. 下列單位與磁感應強度單位不相符的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】A由于1J = 1Nm，則，與選項D的分析不符，A錯誤，符合題意；B根據(jù)可知，單位為Wb/m2，B正確，不符合題意；C根據(jù)公式單位為N/(Am)，C正確，不符合題意；D由于，所以可變化為，D正確，不符合題意。故選A。5. 光滑水平面內(nèi)固定兩根平行的長直導線A和B，通以等大反向的電流I1、I2；通有圖示方向電流I的短導線C垂直于A、B放在正中間，三者處

5、于同一平面內(nèi)。釋放C，它將（）A. 沿著水平面向右運動B. 沿著水平面向左運動C. 順時針轉(zhuǎn)動，同時向B靠近D. 逆時針轉(zhuǎn)動，同時向A靠近【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，AB兩條平行導線間的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知，直導線C受安培力水平向右，則將沿水平面向右運動。故選A。6. 如圖所示，兩個橫截面面積不同、長度相等的均勻銅棒接在電路中，其兩端的電壓為，下列說法正確的是（ ）A. 通過細銅棒的電流大于通過粗銅棒的電流B. 兩銅棒的自由電子定向移動的平均速率相等C. 細銅棒兩端的電壓大于粗銅棒兩端的電壓D. 相同時間內(nèi)通過粗銅棒的電荷量較大【答案】C【解析】【詳解】A因兩

6、導體串聯(lián)，則電流一定相等，A錯誤；B由I = nesv可知，電流相同，單位體積內(nèi)的電子數(shù)相同，電子的電荷量相同，因截面積不相同，故電子的定向移動速率不同，細棒中的電子定向移動速率大，B錯誤；C因電流相等，而由可知，細棒的電阻較大，則由歐姆定律可知，細棒兩端的電壓較大，C正確；D通過兩棒電流相等，根據(jù)q = It則相同時間內(nèi)通過兩棒的電荷量相等，D錯誤。故選C。7. 如圖a、b、c三個圓環(huán)在同一平面內(nèi)，當b環(huán)中的順時針方向電流減小時，則（ ）A. a環(huán)中感應電流方向為順時針，有收縮趨勢B. a環(huán)中感應電流方向為逆時針，有擴張趨勢C. c環(huán)中感應電流方向為順時針，有收縮趨勢D. c環(huán)中感應電流方向

7、為逆時針，有擴張趨勢【答案】D【解析】【詳解】當b環(huán)中的順時針方向電流減小時，由右手螺旋定則可知，穿過a環(huán)的磁場垂直紙面向里且減小，由“楞次定律”可知，a環(huán)中有順時針的感應電流，由同方向電流相互吸引可知，a環(huán)有擴張趨勢，同理可知，穿過c環(huán)的磁場垂直紙面向外且減小，由“楞次定律”可知，c環(huán)中有逆時針的感應電流，由同方向電流相互吸引可知，c環(huán)有擴張趨勢，故D正確。故選D。8. 如圖所示，虛線、代表某一電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，實線為一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，、是這條軌跡上的三點，其中在等勢面上。下列判斷正確的是（ ）A. 三個等勢面中，的電勢最高B.

8、 帶電粒子在點的加速度方向平行于向右C. 帶電粒子在點的加速度小于在點的加速度D. 帶電粒子在點的電勢能比在點的大【答案】D【解析】【詳解】A帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，電場線與等勢面垂直，且由于帶電粒子帶正電，因此電場線指向右下方，根據(jù)沿電場線電勢降低，可知a等勢線的電勢最高，c等勢線的電勢最低，A錯誤；B電場的方向總是與等勢面垂直，所以R點的電場線的方向與該處的等勢面垂直，而帶正電粒子受到的電場力的方向與電場線的方向相同，加速度的方向又與受力的方向相同，所以帶電粒子在R點的加速度方向垂直于等勢面b，B錯誤；C等勢面的疏密代表點場強度的大小，故粒子在P點受到的電場力最大，加速度最大

9、，帶電粒子在P點的加速度大于在Q點的加速度，C錯誤；D根據(jù)帶電粒子受力情況可知，若粒子從P到Q過程，電場力做正功，動能增大，電勢能減小，故帶電粒子在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，D正確。故選D。9. 恒壓電源的內(nèi)阻可視為零，普通電源的內(nèi)阻不可忽略。為判別一電源是哪種電源，某同學連接了如圖所示實驗電路，并斷開電鍵，設(shè)想通過觀察電鍵閉合后的電流表作出判斷。此方案（）A. 無效。因為無論是哪種電路，電流表示數(shù)都變大B. 無效。因為無論是哪種電路，電流表示數(shù)都變小C. 有效。若是恒壓電源，電流表示數(shù)不變，若是普通電源，則電流表示數(shù)變大D. 有效。若是恒壓電源，電流表示數(shù)不變，若是普通電源，則

10、電流表示數(shù)變小【答案】D【解析】【詳解】若為普通電源，電鍵閉合后，外電阻減小，干路電流增大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小，電流表示數(shù)變小。若是恒壓電源，閉合電鍵后，路端電壓不變，電流表示數(shù)不變。故選D。10. 如圖，一個有矩形邊界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一個三角形閉合導線框，由位置1沿紙面勻速運動到位置2。取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點，規(guī)定順時針方向為電流的正方向，則下圖中能正確反映線框中電流與時間關(guān)系的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【詳解】AD線框進入磁場的過程，磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律得知感應電流的磁場向外，由安培定則可知感應電流方向為逆時針，電

11、流i應為負方向，故AD錯誤；BC線框進入磁場的過程，線框有效的切割長度先均勻增大后均勻減小，由E=BLv，可知感應電動勢先均勻增大后均勻減小；線框完全進入磁場的過程，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生；線框穿出磁場的過程，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律得知感應電流的磁場向里，由安培定則可知感應電流方向為順時針，電流i應為正方向；線框有效的切割長度先均勻增大后均勻減小，由，可知感應電動勢先均勻增大后均勻減小，故B正確，C錯誤故選B。11. 如圖所示，P、Q為固定在豎直線上的兩個點電荷，N為在PQ連線中垂面內(nèi)做勻速圓周運動的另一點電荷，圖中實線為N做勻速圓周運動的圓軌跡N的重力不計，則下列說法中正確的是A

12、. P、Q為不等量異種電荷，P、N為異種電荷B. N的軌跡平面為點電荷P、Q共同產(chǎn)生的電場中的一個等勢面C. 在點電荷P、Q共同產(chǎn)生的電場中N的軌跡上的各點電勢相等D. N的軌跡半徑越大，N的電勢能越大【答案】CD【解析】【分析】根據(jù)N做勻速圓周運動，則向心力為電場力指向圓心，可判斷PQ兩點荷的性質(zhì)即電場分布；異種電荷遠離時，電勢能變大.【詳解】若P、Q為不等量異種電荷，則根據(jù)電場線的分布可知，N無論是帶何種電荷都不能在PQ連線中垂面內(nèi)做勻速圓周運動，選項A錯誤；只有當P、Q為等量同種電荷時，N帶與PQ相反電性的電荷時，才能在PQ連線中垂面內(nèi)做勻速圓周運動，而由等量同種電荷的電場電勢分布可知，

13、PQ的中垂面不是等勢面，選項B錯誤；N做勻速圓周運動，動能不變，則N應當是沿一條等勢線運動，故C正確；異種電荷遠離時，電勢能變大，可知N的軌跡半徑越大，N的電勢能越大，選項D正確；故選CD.12. 如圖（甲），粗糙、絕緣的水平地面上，一質(zhì)量m=2kg的帶負電小滑塊（可視為質(zhì)點）在x=1m處以初速度v0=1.5m/s沿x軸正方向運動，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.05。整個區(qū)域存在沿水平方向的電場，滑塊在不同位置所具有的電勢能Ep如圖（乙）所示，P點是圖線最低點，虛線AB是經(jīng)過x=1m處的切線，g=10m/s2，則（）A. x=3m處的電勢最低B. 滑塊向右運動過程中，速度始終減小C. 滑塊運動

14、至x=3m處時，速度最大D. 滑塊向右一定可以經(jīng)過x=4m處的位置【答案】B【解析】【詳解】A滑塊在x=3m處電勢能最低，因為滑塊帶負電，所以x=3m處的電勢最高，故A錯誤；BCEp-x圖像斜率的絕對值表示滑塊所受電場力的大小，所以滑塊在x=1m處所受電場力大小為滑塊所受滑動摩擦力大小為在13m區(qū)間內(nèi)，滑塊所受電場力與滑動摩擦力方向相反，且不斷減小，則滑塊所受合外力方向與速度方向相反；在x=3m之后，滑塊所受電場力與滑動摩擦力同向，且不斷增大，則滑塊所受合外力方向也與速度方向相反。綜上所述可知滑塊向右運動過程中，速度始終減小，在x=1m處速度最大，故B正確，C錯誤；D滑塊在x=1m處的電勢能與

15、在x=4m處的電勢能相等，根據(jù)能量守恒定律，若滑塊能夠經(jīng)過x=4m處，則應滿足根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知實際情況并不滿足上式，所以滑塊一定無法經(jīng)過x=4m處的位置，故D錯誤。故選B。二、填空題（每題4分，共20分）13. 如圖，匝數(shù)為，邊長為的正方形金屬線框，以一定的速度進入磁感應強度為的勻強磁場，線框平面始終與磁場方向垂直。當線框恰好有一半進入磁場時，穿過該線框的磁通量為_，此時產(chǎn)生的感應電動勢為_。【答案】 . . 【解析】【詳解】1當線框恰好有一半進入磁場時，穿過該線框的磁通量為2此時產(chǎn)生的感應電動勢為14. 圓弧中的電流產(chǎn)生的磁感應強度與其半徑成反比，直線電流在其延長線上的磁感應強度為零，則圖中

16、a、b兩點的磁感應強度的大小關(guān)系為_，a處磁感應強度的方向為_【答案】 . 小于 . 垂直紙面向上【解析】【詳解】圓弧中的電流產(chǎn)生的磁感應強度與其半徑成反比，可知產(chǎn)生的磁感應強度，而直線電流在其延長線上的磁感應強度為零，所以a點的磁感應強度為：，通過右手定則可判斷合磁感應強度方向垂直紙面向外；b處的磁感應強度為：，通過右手定則可判斷合磁感應強度方向垂直紙面向里；所以，a點的磁感應強度垂直紙面向外15. 如圖所示，A、B、C三個同心圓是同一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑之差相等。A、C兩個等勢面電勢分別為和，則中間等勢面的電勢一定_（填“小于”、“等于”或“大于”）；將一個帶電量為

17、的負電荷從C點移到A點過程中電場力做功為_?！敬鸢浮?. 小于 . 6.410-4【解析】【詳解】1因AB之間的場強大于BC之間的場強，則即2將一個帶電量為的負電荷從C點移到A點過程中電場力做功為16. 如圖，勻強磁場垂直于軟導線回路平面向外，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，在此過程中，該磁場_（選填“逐漸增強”或“逐漸減弱”），回路中感應電流的方向_（選填“順時針”或“逆時針”）?！敬鸢浮?. 逐漸減弱 . 逆時針【解析】【詳解】1勻強磁場垂直于軟導線回路平面向外，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，說明受到安培力方向向外，導線圍成的面積擴大，由楞次定律可知，導線內(nèi)的磁通量一定在減小，因為擴大面

18、積可以阻礙磁通量的減小，所以該磁場在“逐漸減弱”。2由楞次定律可知，原磁場方向向外，且逐漸減弱，回路中感應電流的磁場與原磁場方向相同，所以感應電流的方向是“逆時針”。17. 具有巨磁阻效應（）的電阻在外加特定方向的磁場時，阻值隨磁場的增強而減小?，F(xiàn)將接在圖示電路中，并置于該磁場，已知為定值電阻，此時，電表均為理想電表。保持磁場方向不變，調(diào)整磁場強弱，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)增加了，則外加磁場逐漸_（選填“增強”或“減弱”），消耗的電功率變化情況為_?！敬鸢浮?. 增強 . 減小【解析】【詳解】1電壓表的示數(shù)增加，說明電路中的電流變大，阻值減小，即R2阻值減小了，則外加磁場逐漸增強；2當電源外電阻與內(nèi)電

19、阻相等時輸出功率最大；若將R1看做電源的內(nèi)阻，即電源的等效內(nèi)阻為R1+r，因，則，則當R2阻值減小時，外電阻R1與等效內(nèi)阻R1+r相差越來越大，可知等效電源的輸出功率減小，即消耗的電功率減小。三、綜合題（第18題10分，第19題10分，第20題12分，共32分）18. （1）如圖所示是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置：如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計指針將_偏轉(zhuǎn)（填“向左”“向右”或 “不”）；連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是_；A.插入鐵芯 B.拔出A線圈C.變阻器的

20、滑片向左滑動 D.斷開開關(guān)S瞬間（2）G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖（1）中所示，即電流從電流表G的左接線柱進時，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進行電磁感應實驗，則圖（2）中的條形磁鐵的運動方向是向_（填“上”“下”）；圖（3）中電流表指針應_（填“向左”“向右”）偏轉(zhuǎn)；圖（4）中的條形磁鐵下端為_極（填“N”，“S”）?！敬鸢浮?. 向右 . BD . 下 . 向右 . S【解析】【分析】【詳解】（1）1已知閉合開關(guān)瞬間，A線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應電流使靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知磁通量增加時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；當開關(guān)閉合后，將A線

21、圈迅速插入B線圈中時，B線圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應電流也應使靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；2 A要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律知，磁通量應減小。插入鐵芯時，B線圈中的磁通量增加，A錯誤；B拔出A線圈時，B線圈中的磁通量減小，B正確；C變阻器的滑片向左滑動時，電流增大，B線圈中的磁通量增大，C錯誤；D斷開開關(guān)S瞬間，電流減小，B線圈中的磁通量減小，D正確。故選BD。（2）3圖（2）中指針向左偏，可知感應電流的方向是順時針（俯視），感應電流的磁場方向向下，條形磁鐵的磁場方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，條形磁鐵向下插入；4圖（3）中條形磁鐵N極向下運動，線圈中為向下磁通量增大，感應電流方向應為逆時針方向，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；5圖（4）中可知指針向右偏，則感應電流的方向逆時針（俯視），由安培定則可知，感應電流的磁場方向向上，條形磁鐵向上拔出，即磁通量減小，由楞次定律可知，條形磁鐵的磁場方向應該向上，所以條形磁鐵上端為N極，下端為S極。19. 如圖所示，在傾角為的斜面上，固定一寬的平行光滑金屬導軌，在導軌上端接入