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山西省朔州市平朔煤炭工業(yè)公司職業(yè)高級中學2023年高二物理期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.如右圖所示為一種自動跳閘的閘刀開關,O是轉動軸,A是絕緣手柄,C是閘刀卡口,M、N接電源線,閘刀處于垂直紙面向里、B=1T的勻強磁場中,CO間距離為10cm,當磁場力為0.2N時,閘刀開關會自動跳開.則要使閘刀開關能跳開,CO中通過的電流的大小和方向為()A.電流方向C→O
B.電流方向O→CC.電流大小為1AD.電流大小為0.5A參考答案:B2.在研究微型電動機的性能時,應用如圖所示的實驗電路.調節(jié)滑動變阻器R并控制電動機停止轉動時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V.重新調節(jié)R并使電動機恢復正常運轉,此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V.則這臺電動機正常運轉時輸出功率為A.32WB.44WC.47W
D.48W參考答案:A3.(多選題)法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機﹣﹣法拉第圓盤發(fā)電機.銅質圓盤放置在勻強磁場中,圓盤圓心處固定一個搖柄,邊緣和圓心處各有一個銅電刷與其緊貼,用導線a、b將電刷與電燈連接起來形成回路.如圖所示從上往下看逆時針勻速轉動銅盤,若圖中銅盤半徑為L,勻強磁場的磁感應強度為B,回路總電阻為R,轉動的角速度為ω.則下列說法正確的是()A.回路中的電動勢等于BL2ωB.回路中的電流等于C.回路中電流方向從b導線流進燈泡,a導線流進銅盤D.回路中產(chǎn)生的是大小和方向周期性變化的電流參考答案:BC【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢;閉合電路的歐姆定律.【分析】圓盤轉動可等效看成無數(shù)軸向導體切割磁感線,有效切割長度為銅盤的半徑L,根據(jù)感應電動勢公式E=BL求感應電動勢,由歐姆定律求感應電流.根據(jù)右手定則分析感應電流方向.【解答】解:A、銅盤轉動產(chǎn)生的感應電動勢為:E=BL=BL=BL2ω,故A錯誤.B、回路中的電流I==,故B正確.C、由右手定則可知,回路中電流方向不變,從b導線流進燈泡,a導線流進銅盤,故C正確.D、由于B、L、ω、R不變,則I不變,電流大小恒定不變,故D錯誤.故選:BC.4.兩個環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導體環(huán)。當A以如圖所示的方向繞中心轉動時,B中產(chǎn)生如圖1-10-2所示方向的感應電流。則(
)A.A可能帶正電且轉速減小
B.A可能帶正電且轉速恒定C.A可能帶負電且轉速減小
D.A可能帶負電且轉速增大參考答案:C5.如圖所示,一個質量為m、帶電荷量為q的粒子,從兩平行板左側中點沿垂直場強方向射入,當入射速度為v時,恰好穿過電場而不碰金屬板.要使粒子的入射速度變?yōu)椋阅芮『么┻^電場,則必須再使A.粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼?/p>
B.兩板間電壓減為原來的C.兩板間距離增為原來的4倍
D.兩板間距離增為原來的2倍參考答案:AD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示,在勻強電場中分布著A、B、C三點,且BC=20cm,當把一個電荷量q=10-5C的正電荷從A點沿AB線移到B點時,電場力做功為零。從B點移到C點時,電場力做功為J,則電場場強的大小為
V/m參考答案:7.(4分)設橫截面積為1.0mm2的鋁導線中通過1.0A的電流。鋁住單位體積中的自由電子數(shù)約為7.5×1028,電子的電荷量為1.6×10-19C,由此可以算出這時自由電子的定向移動速率為
m/s。
參考答案:8.3×10-5(×10-3也算對)
8.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C,它的兩極板之間電壓U=2v如果兩板電量各減少一半,則兩板間電勢差變?yōu)?/p>
V,兩板間的電場強度將變?yōu)樵瓉淼?/p>
。參考答案:1,1/29.如圖所示,A、B兩球帶同種電荷,當把B球逐漸靠近A球時,觀察到圖中θ角逐漸增大,這說明在電荷量不變時,電荷間的相互作用力_____;當固定B球,逐漸減小B球所帶電荷量時,觀察到圖中θ角逐漸減小,這說明在距離不變時,電荷間的相互作用力________。參考答案:隨電荷間距離的減小而增大
隨電荷量的減小而減小10.兩小木塊A和B中間夾著一輕質彈簧,用細線捆在一起,放在光滑的水平臺面上,將細線燒斷,木塊A,B被彈簧彈出,最后落在水平地面上,落地點與平臺邊緣的水平距離分別為lA=1m,lB=2m,如圖所示.則:(1)木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比vA:vB=;(2)木塊A、B的質量之比mA:mB=;(3)彈簧對木塊A、B的沖量大小之比IA:IB=.參考答案:(1)1:2;(2)2:1;(3)1:1.【考點】動量守恒定律.【分析】木塊被彈出離開桌面后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的特點即可判斷木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比.對于彈簧彈開兩個物體的過程,運用動量守恒判斷質量之比,根據(jù)動量定理求出彈簧對木塊A、B的沖量大小之比【解答】解:(1)兩個木塊被彈出離開桌面后做平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動,因為下落的高度相等,所以運動的時間相等,水平方向上根據(jù)公式x=v0t及l(fā)A=1m,lB=2m得:vA:vB=lA:lB=1:2;(2)彈簧彈開兩個物體的過程,對兩個木塊組成的系統(tǒng),取向左為正方向,根據(jù)動量守恒定律得:mAvA﹣mBvB=0解得:mA:mB=vB:vA=2:1;(3)由動量定理得:IA:IB=mAvA:mBvB=1:1;故答案為:(1)1:2;(2)2:1;(3)1:1.11.在真空中兩個帶等量異種的點電荷,電量均為2×10-8C,相距20cm,則它們之間的相互作用力大小為_________________N。在兩者連線的中點處,電場強度大小為_________________N/C。參考答案:,
3.6×10412.(4分)學習了“電場”的知識,我們知道靜電的防范主要途徑有:(1)____________;(2)____________;(3)____________。參考答案:(1)保持空氣濕度;(2)使用避雷針;(3)良好接地
13.粒子和質子以相同速度垂直于電場線進入兩平行板間勻強電場中,設都能飛出電場,則它們離開勻強電場時,側向位移之比y:yH=
,動能增量之比=
。參考答案:1:2
2:1三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(10分)“玻意耳定律”告訴我們:一定質量的氣體.如果保持溫度不變,體積減小,壓強增大;“查理定律”指出:一定質量的氣體,如果保持體積不變,溫度升高.壓強增大;請你用分子運動論的觀點分別解釋上述兩種現(xiàn)象,并說明兩種增大壓強的方式有何不同。參考答案:一定質量的氣體.如果溫度保持不變,分子平均動能不變,每次分子與容器碰撞時平均作用力不變,而體積減小,單位體積內分子數(shù)增大,相同時間內撞擊到容器壁的分子數(shù)增加,因此壓強增大,(4分)一定質量的氣體,若體積保持不變,單位體積內分子數(shù)不變,溫度升高,分子熱運動加劇,對容器壁碰撞更頻繁,每次碰撞平均作用力也增大,所以壓強增大。(4分)第一次只改變了單位時間內單位面積器壁上碰撞的分子數(shù);而第二種情況下改變了影響壓強的兩個因素:單位時間內單位面積上碰撞的次數(shù)和每次碰撞的平均作用力。(2分)15.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來,就圖象回答:(1)從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小,試說明理由.(2)圖中分子勢能為零的點選在什么位置?在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,對嗎?(3)如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零,分子勢能有什么特點?參考答案:解:(1)如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級時,分子的作用力的合力為零,此距離為r0.當分子距離小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而增大.如果分子間距離大于r0時,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,要增大分子間的距離必須克服引力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的增大而增大.從以上兩種情況綜合分析,分子間距離以r0為數(shù)值基準,r不論減小或增大,分子勢能都增大.所以說,分子在平衡位置處是分子勢能最低點.(2)由圖可知,分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置.因為分子在平衡位置處是分子勢能最低點,據(jù)圖也可以看出:在這種情況下分子勢能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零是正確的.(3)因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點,最低點的分子勢能都為零,顯然,選兩個分子相距r0時分子勢能為零,分子勢能將大于等于零.答案如上.【考點】分子勢能;分子間的相互作用力.【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系,明確分子勢能的變化情況,同時明確零勢能面的選取是任意的,選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示;而如果以r0時分子勢能為零,則分子勢能一定均大于零.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2,共100匝;線圈電阻為1,外接電阻R=9,勻強磁場的磁感強度為B=T,當線圈以300r/min的轉速勻速轉動時,求:⑴若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;⑵線圈轉過1/30s時電動勢的瞬時值多大?⑶線圈從中性面轉過180O過程中,磁通量變化量是多少?流過電阻R上得電量是多少?⑷電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多大?參考答案:.解⑴f=300÷60Hz=5Hzω=2πf=2π×5=10π
(1分)Em=NBSω=100××0.05×10π=50
(2分)
(2分)⑵當t=s時,;
(2分)⑶;
(2分)
(2分)
(2分)⑷
(2分)
(2分)
17.如圖所示,在直角坐標系的第一、二象限內有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿y軸負方向的勻強電場;第四象限無電場和磁場?,F(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點,設OM=L,ON=2L。求:
(1)電場強度E的大小;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小和方向;
(3)粒子從M點進入電場經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。參考答案:(1)粒子從M至N運動過程為類平拋運動,設運動時間為t1,根據(jù)運動的分解有:x方向: (1分)ks5uy方向: (1分) (1分)聯(lián)解①②③得: (1分)設粒子在N點時的速度VN與X軸成θ角,則
得
(1分)
如圖由幾何關系得
由牛頓第二定律有: (1分),方向垂直紙面向里。(2分)(3)粒子從M至N為類平拋運動,時間為t1;在磁場中做勻速圓周運動,時間為t2;從P至M做勻速直線運動,時間為t3。則有: (1分)
(1分)
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