2021-2022學(xué)年河南省鄭州市高二（上）期末物理試卷

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～8題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。

• 1．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如控制變量法、等效法、類比法、理想模型法、微元法等等，這些方法對我們學(xué)好物理有很大幫助。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是（　　）

  A．在研究電場時，常用電場線來描述真實(shí)的電場，用的是微元法

  B．在探究電阻與材料、長度和橫截面積三者之間的關(guān)系時，應(yīng)用了類比法

  C．在電路中，用幾個合適的小電阻串聯(lián)來代替一個大電阻，這利用了控制變量法

  D．在研究帶電體時，滿足一定條件可以把帶電體看成點(diǎn)電荷，這利用了理想模型法
  組卷：9引用：1難度：0.8

  解析

• 2．從生活走向物理，從物理走向社會，物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實(shí)際對物理基本概念的認(rèn)識和理解，是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)電學(xué)知識的相關(guān)說法，正確的是（　?。?br />

  A．圖甲中超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的安全，他們必須穿上橡膠制成的絕緣衣服

  B．圖乙中家用煤氣灶的點(diǎn)火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理而制成的

  C．圖丙中是避雷針的示意圖，避雷針可以在雷雨天防止建筑物被雷擊

  D．圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷，這樣使油漆與金屬表面在靜電斥力作用下噴涂更均勻
  組卷：74引用：4難度：0.8

  解析

• 3．如圖所示，兩等量同種電荷固定放置，O為連線的中點(diǎn)，AB為電荷連線上的兩個點(diǎn)，CDEF為電荷連線的中垂面上的四個點(diǎn)，AO=BO=CO=DO=EO=FO，下列說法正確的是（　　）

  A．A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，電勢相等

  B．E、F兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，電勢相等

  C．在C點(diǎn)給電子某一恰當(dāng)?shù)某跛俣?，電子可能做圓周運(yùn)動

  D．把電子從C點(diǎn)沿直線移動到D點(diǎn)的過程中，其電勢能一定先增大后減小
  組卷：22引用：1難度：0.6

  解析

• 4．生活中的各種應(yīng)用領(lǐng)域利用電容器的場景很多，而構(gòu)成電容器的形式也是多種多樣。下列四幅圖所示的兩個極板或電極之間都由絕緣介質(zhì)分隔開來從而構(gòu)成一個電容器（圖乙的動片和定片之間充斥了絕緣介質(zhì)）。請根據(jù)四幅圖示的相關(guān)說明判斷下列說法正確的是（　　）

  A． 若圖中兩電極間的電壓不變，當(dāng)金屬芯線不動而h變小時，則該電容器將充電。

  B． 若圖中動片和定片間電壓不變，當(dāng)圖示中θ變大時，則該電容器將放電。

  C． 若圖中兩極板的電量不變，當(dāng)圖示中的x變小時，則兩極板間電壓將變小。

  D． 若圖中兩極板的電量不變，當(dāng)圖示中的F變大時，則兩電極間電壓將變大。
  組卷：40引用：2難度：0.6

  解析

• 5．兩條間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=30°。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與斜面垂直，如圖所示，此時金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。采取以下措施后，仍可以使金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的有（　　）

  A．將磁場方向改為豎直向上，同時減小B，其他條件不變

  B．將磁場方向改為水平向右，同時增大B，其他條件不變

  C．增大傾角θ，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流增大，其他條件不變

  D．減小傾角θ，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器使連入電路中的電阻減小，其他條件不變
  組卷：31引用：1難度：0.6

  解析

• 6．2021年7月25日，臺風(fēng)“煙花”登陸上海后，“中國第一高樓”上海中心大廈上的阻尼器開始出現(xiàn)擺動，給大樓進(jìn)行減振。如圖所示，該阻尼器首次采用了渦電流技術(shù)，帶有永磁鐵的質(zhì)量塊附著在阻尼器的底部。質(zhì)量塊在擺動中通過導(dǎo)體板上方時，導(dǎo)體板內(nèi)產(chǎn)生渦電流。關(guān)于阻尼器，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．阻尼器擺動時產(chǎn)生的渦電流源于電磁感應(yīng)現(xiàn)象

  B．阻尼器擺動時產(chǎn)生的渦電流源于外部電源供電

  C．阻尼器將電能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能

  D．質(zhì)量塊通過導(dǎo)體板上方時，導(dǎo)體板的渦電流大小與質(zhì)量塊的速率無關(guān)
  組卷：57引用：2難度：0.6

  解析

三、計(jì)算題：本題共4小題，共38分。解答過程應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。

• 17．如圖所示的裝置由粗糙傾斜金屬軌道和光滑水平金屬導(dǎo)軌組成，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距均為L。傾斜導(dǎo)軌的傾角為θ=30°，且存在垂直導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；水平導(dǎo)軌區(qū)域存在著方向豎直向上的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場。一根足夠長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線繞過定滑輪，一端系在金屬棒ab的中點(diǎn)上，另一端懸掛一質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)金屬棒cd靜止時，金屬棒ab恰好不上滑。現(xiàn)用水平向右的恒定外力F（F大小未知）使金屬棒cd由靜止開始向右運(yùn)動，經(jīng)過一段時間，金屬棒cd達(dá)到最大速度，此時金屬棒ab恰好不下滑，撤去外力直到cd停止運(yùn)動。已知金屬棒ab、cd長均為L，均垂直于導(dǎo)軌且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒ab的電阻為R，已知金屬棒cd的電阻為2R，二者質(zhì)量均為m,金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。
  （1）求外力F的大??；
  （2）求金屬棒cd的最大速度；
  （3）設(shè)從開始到金屬棒cd達(dá)到最大速度時通過金屬棒ab的電荷量為q,求從金屬棒cd開始運(yùn)動到停止過程中，金屬棒ab上產(chǎn)生的焦耳熱。
  
  組卷：85引用：1難度：0.5

  解析

• 18．如圖所示，M、N為等離子體發(fā)電機(jī)的兩個極板，分別通過導(dǎo)線與平行板電容器的兩個極板P、Q相連。M與N、P與Q的間距均為d,M、N中間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₁。一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度v沿垂直于磁場的方向噴入磁場。P、Q間加一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的負(fù)離子以速度v₀沿平行于極板方向從A點(diǎn)射入電容器。不計(jì)離子的重力和電容器的邊緣效應(yīng)．MN與PQ相距較遠(yuǎn)，MN中的等離子體無法進(jìn)入PQ區(qū)域。
  （1）已知離子在P、Q間恰好做勻速直線運(yùn)動，求P、Q間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂的大??；
  （2）若撤去P、Q間的磁場，離子從A點(diǎn)以原來的速度入射后恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場，射出電場時速度方向與水平方向成30°角，求A點(diǎn)離下極板的距離h；
  （3）以極板Q右側(cè)邊緣O點(diǎn)為原點(diǎn)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy,在第一、四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均相等的勻強(qiáng)磁場，其中第四象限內(nèi)0＜x＜L區(qū)域的磁場方向垂直于紙面向外，其他區(qū)域內(nèi)的磁場方向垂直于紙面向里。若在第（2）問的情形中，離子能夠途經(jīng)點(diǎn)C（L，0）到達(dá)點(diǎn)

  D

  （

  L

  ，-

  3

  L

  ）

  ，求第一、四象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₃的大小。
  組卷：36引用：1難度：0.4

  解析