2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷：高二下期末物理（上海卷02）（考试版A4）

上海市2022-2023学年度高二下学期期末考试

物理 考前必刷卷02

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4．测试范围：选择性必修第二册。

5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

共40分。

第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。

一、单选题

1．在19世纪60年代建立经典电磁理论，并预言了电磁波存在的物理学家是（　　）

A．麦克斯韦 B．马可尼 C．赫兹 D．柯林斯

2．磁场中垂直于磁场方向固定一根直导线，在导线中通以大小不同的电流。导线受到的安培力大小F与电流I的关系图像正确的是（　　）

A．B．C．D．

3．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上每小段可近似的看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变），则由图中情况可判定下列说法正确的是（     ）

A．粒子从a运动到b，带正电 B．粒子从b运动到a，带正电

C．粒子从a运动到b，带负电 D．粒子从b运动到a，带负电

4．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（    ）

A．向左 B．向右 C．向上 D．向下

5．如图所示，边长为L的等边三角形线框PMN由三根相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入M点的电流为I时，导体棒MP受到的安培力大小为F，则（　　）

A．边受到的安培力的大小为  B．整个线框受到的安培力的大小为

C．匀强磁场的磁感应强度大小为  D．匀强磁场的磁感应强度大小为

6．如图所示，条形磁铁固定在光滑水平桌面上。现有三个大小相同的立方体a、b、c，其中a为铁块，b为铅块，c为木块，它们分别从P点以相同的初速度正对着磁铁的S极滑去，设它们与S极相碰时的速度分别为、和，则有（　　）

A． B．

C． D．

7．在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻不可以忽略。下列说法正确的是（　　）

A．闭合开关S时，A1和A2同时亮

B．闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮

C．断开开关S后的瞬间，A2闪亮一下再熄灭

D．断开开关S后的瞬间，流过A2的电流方向向右

8．某同学做“旋转的液体”实验，实验装置如图所示，在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，蹄形磁铁两极正对部分的磁场可视为匀强磁场。已知电源的电动势为，内阻，限流电阻，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为。闭合开关后，当液体旋转稳定时，电压表的示数为，此时液体中产生的热功率为，则从上往下看，液体做（　　）

A．顺时针旋转，  B．顺时针旋转，

C．逆时针旋转，  D．逆时针旋转，

9．电磁驱动技术在生活生产、科研和军事中应用广泛。如图所示为一电磁驱动模型，在水平面上固定有两根足够长的平行轨道。轨道左端接有阻值为R的电阻，轨道电阻不计、间距为L，虚线区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直轨道平面向下。长度为L，质量为m、电阻为r的金属棒ab静置于导轨上，金属棒与导轨间的最大静摩擦力大小为，当磁场以速度v水平向右匀速移动时，下列说法中正确的是（　　）

A．金属棒中感应电流的方向为从b到a

B．金属棒被驱动后做水平向右的匀加速直线运动

C．金属棒受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热

D．若磁场区域足够大，金属棒最终在磁场中达到稳定状态时的速度小于ν

10．如图所示的理想变压器初、次级匝数比为。图中4个灯泡规格相同。若、恰能正常发光，则（    ）

A．、正常发光

B．、比正常发光时暗些

C．、比正常发光时亮些

D．条件不足，无法判断

11．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时（　　）

A．升压变压器的副线圈的电压变大

B．高压输电线路的电压损失变大

C．降压变压器的副线圈上的电压变大

D．升压变压器的原线圈的电压变大

12．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式”空气流量传感器的部件，其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压就变得越高；反之，电压就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝放在实验室中测量，得到的伏安特性曲线可能是（　　）

A．B．C．D．

第II卷（非选择题）

二、填空题：本题共5小题，共20分。

13．一根长为10cm的通电直导线，放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，则当导线中通入的电流I=_______，该导线受到的磁场力的大小为0.02N；若将导线中的电流减至0.1A，则该处的磁感应强度为B=_______。

14．如图所示，空间某区域有一方向水平、磁感应强度为B＝0.20T的匀强磁场。一带正电微粒质量为，带电量为，当它以某一水平速度的大小为______m/s，垂直进入磁场后，恰能沿直线匀速通过此区域。如果微粒的速度大于，它将向______偏转。

15．一交流发电机给某一用电器供电，产生的正弦交变电流的图像如图所示，交变电流的瞬时值表达式为i=________A，若交流发电机线圈的电阻为0.6Ω，则其产生的热功率为___________W。

16．如图所示，质量为m=0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，现调节滑动变阻器的滑片，为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流最大值为_______A，最小值为_______A（g取10m/s2）。

17．半径为R的通电圆软环，电流大小为I，空间有垂直于圆环面的匀强磁场（磁感应强度为B），若安培力使得圆环拉伸，圆环内部的张力大小为__________。若此圆软环绝缘，且均匀带上电荷量Q，半径仍为R，静电力常量为k，在圆心处放置一点电荷（电量为q），则库仑力使得圆环拉伸，不考虑圆环内电荷相互作用，圆环内部的张力大小为__________。

三、实验题：本题共1小题，共10分。

18．（I）（4分）图示为研究左手定则的实验装置图。闭合电键，铜棒P向右摆动，则U型磁铁的A端为______极（选填“N”或“S”）。铜棒P从静止开始起，第一次到达右侧最高点的过程中，不计空气阻力，其机械能_____________（选填“增大”、“减小”、“先增后减”、“先减后增”）。

（II）（6分）如图所示为用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度的实验：

（1）该实验用的是_________传感器（填传感器名称）；对该传感器调零时，应在螺线管通电_________进行。（选填“前”或“后”）

（2）甲同学实验得到的磁感应强度随传感器伸入的距离变化关系如图。图像在第四象限的原因是____________；

（3）若将通电螺线管内部的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度为B，已知：螺线管长度L、匝数N、横截面积S、电阻R，则穿过通电螺线管的磁通量为__________。

四、解答题：本题共2小题，共30分。

19．（15分）如图（甲）所示，左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距为。一质量，阻值的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨间动摩擦因数，。金属棒的速度—位移图像如图（乙）所示，则从坐标原点到的过程中求：

（1）通过电阻R的电量是多少；

（2）拉力F做的功是多少；

（3）整个系统产生的总的焦耳热是多少；

（4）试证明导体棒从坐标原点运动到所用的时间。

20．（15分）如图所示，两根距离为d=1m的足够长的光滑平行金属导轨位于xoy竖直面内，一端接有阻值为R=2Ω的电阻。在y>0的一侧存在垂直纸面的磁场，磁场大小沿x轴均匀分布，沿y轴大小按规律分布。一质量为m=0.05kg、阻值为r=1Ω的金属杆与金属导轨垂直，在导轨上滑动时接触良好。金属杆始终受一大小可调节、方向竖直向上的外力F作用，使它能保持大小为a=2m/s2、方向沿y轴负方向的恒定加速度运动。t=0时刻，金属杆位于y=0处，速度大小为v0=4m/s，方向沿y轴的正方向。设导轨电阻忽略不计，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）当金属杆的速度大小为v=2m/s时直杆两端的电压；

（2）该回路中感应电流持续的时间；

（3）当时间分别为t=3s和t=5s时，外力F的大小；

（4）电阻R的最大电功率。