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1、2022年上海师范大学第三附属中学高二物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 下列说法正确的是（）A导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路内一定会产生感应电流C导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流参考答案：B【考点】感应电流的产生条件【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中在磁场中做切割磁感线运动时将产生感应电流根据有没有切割磁感线进行判断【解答】解：A、C、闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，若切割磁感线，将产生感应电动势，也
2、产生感应电流；若不切割磁感线，将不产生感应电流，也不产生感应电动势故A、C错误；B、穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路内一定会产生感应电流故B正确；D、闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电动势，如果磁通量没有变化，则没有感应电流故D错误故选：B2. （多选题）如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大
3、值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时（）Ab杆受到弹簧的弹力为Ba杆受到的安培力为Ca、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为QD弹簧具有的弹性势能为mv02mv2mvm22Q参考答案：AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【分析】b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，根据安培力大小公式与闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律，可得到弹簧的弹力；两棒安培力关系求出a杆受到的安培力选取系统为研究对象，确定从开始到b杆最大速度作为过程，由能量守恒来确定弹簧的弹性势能【解答】解：A、b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培
4、力，由闭合电路欧姆定律可得 I=，b棒受到的安培力大小F=BIL=，则弹簧的弹力为F=，故A正确B、a、b两棒串联，电流相等，长度相等，所受的安培力大小相等，所以a杆受到的安培力为，故B错误；C、根据能量守恒定律可知，、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2Q故C错误D、选两杆和弹簧组成系统为研究对象，从a棒开始运动到b棒达到最大速度，由能量守恒知，弹簧具有的弹性势能为mv02mv2mvm22Q故D正确；故选：AD3. 如图所示，一通电直导线置于匀强磁场中，电流方向垂直纸面向里，图中能正确表示该导线所受安培力的是AF1 B. F2CF3 D. F4参考答案：D4. 三个相同的电阻（R1=R2=R
5、3）连接成如图所示的电路，其每个电阻的电压和电流相应为，U1和I1；U2和I2；U3和I3下列说法正确的是： AU1=U2=U3 BI1=I2 =I3 C2U1=U2=U3 DI1=2I2=2I3参考答案：D5. 如图所示，ef、gh为两水平放置相互平衡的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是 （ ）A如果下端是N极，两棒向里运动，且两棒对导轨的压力增加B如果下端是S极，两棒向外运动；且两棒对导轨的压力减小C不管下端是何极，两棒均向外互相远离D不管下端是何极，两棒均互相靠近参考答案：AD二、 填空题：本
6、题共8小题，每小题2分，共计16分6. 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，这表明电子在磁场中受到 （填“安培力”或“洛伦兹力”）的作用。参考答案：7. 将一个1.0105C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0103J，则A点的电势为Ua_V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为Uab_V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力作功_J。参考答案：600，2600，-5208. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球
7、1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知n=_ 参考答案：6两质量均为9. M的冰船A、B静止在光滑冰面上，轴线在一条直线上，船头相对，质量为m的小球从A船跳入B船，又立刻跳回，A、B两船最后的速度之比是_。参考答案：M：（M+m） 10. 一闭合线圈有50匝，总电阻R20，穿过它的磁通量在0.1s内由8103Wb增加到1.2102Wb，则线圈中的感应电动势E V，线圈中的电流强度I A。 参考答案：11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，
8、所用重物的质量为1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB= ；（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep= ，此过程中物体动能的增加量Ek= （取g=9.8m/s2）；（3）通过计算，数值上Ep Ek（填“”、“=”或“”），这是因为 ；（4）实验的结论是 参考答案：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3），存在摩擦阻力，（4）在误差范围内物体下落机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间
9、时刻的瞬时速度求出B点的速度根据B点的速度求出O到B过程动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量，从而进行比较【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：vB=m/s=0.98m/s（2）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：EP=mgh=1.09.80.05J=0.49JEk=mvB2=0.48J（3）通过计算可知，在数值上EpEk这是因为物体下落过程中存在摩擦阻力（4）由此得出实验的结论是在误差范围内物体下落机械能守恒故答案为：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J，（3），存在摩擦阻力，（4）在误差范围内
10、物体下落机械能守恒12. （6分）如图所示是做光电效应实验的装置简图。在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9eV），A为阳极。在a、b间不接任何电源，用频率为（高于铯的极限频率）的单色光照射阴极K，会发现电流表指针有偏转。这时，若在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极，并使a、b间电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1V时，电流表的示数刚好减小到零。则a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向为 （填上或下），从阴极K发出的光电子的最大初动能EK= J；入射单色光的频率= 赫兹。参考答案：上，3.3610-19，9.651014 13.
11、长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为 +q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示。当棒达到静电平衡后，求棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小、方向。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。 （2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异
12、，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。 参考答案：（1） （4分） （2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。 （1分） 观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。 观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。 说出任一观点，均给分。 （1分） 15. 现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50，允许输出的最
13、大电流为50 mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围09999。R0是定值电阻,规格为150，1.0W 起 的作用。该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值， 。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图 (b)的图线则电池的电动势E= ，内阻r= 。（结果保留两位有效数字）参考答案：防止短路，电流过大，烧坏电源 读取电压表的示数，10V ，462.（漏写单位，没分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （12分）如图所示，两根水平放置的平行光滑导轨上，有两根可以移动的、垂直导轨的导体棒和，导轨的间距为25cm，棒和棒的阻值均为
14、2，导轨的电阻不计。现将棒用一根绝缘细绳水平拉住，细绳所能承受的最大拉力为2N。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为4T。今在棒上作用一个与导轨平行向右的恒力，直到细绳被拉断。则细绳被拉断时，求： （1）cd棒中电流强度的大小；（2）ab棒的速度大小。参考答案：解析：（1）细绳被拉断时： ， 而 （2） 17. 图是电磁流量计的原理示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的a、b两点间的电势差E，就可以知道管中液体的流量Q单位时间内流过液体的体积（m3/s）.如图中，已知管的直径为d，磁感应强度为B，试推导出Q与E的关系式。参考答案：洛伦兹力F洛=Bvq 电场力 F电=当电压稳定时，F洛= F电又因为流
