福建省泉州市玉斗中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

福建省泉州市玉斗中學(xué)2022-2023學(xué)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.圖甲中的a是一個邊長為為L的正方向?qū)Ь€框，其電阻為R．線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁L

L

3L

場區(qū)域b，如果以x軸的正方向作為力的正方向，線框在圖示

甲

位置的時刻作為時間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間變化的圖線應(yīng)為圖乙中的哪個圖（

）

參考答案：B2.（多選）（2014秋?市中區(qū)校級期中）回旋加速器是利用較低電壓的高頻電源使粒子經(jīng)多次加速獲得巨大速度的一種儀器，工作原理如圖，不考慮相對應(yīng)效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動B.粒子由A0運(yùn)動到A1比粒子由A2運(yùn)動到A3所用時間少C.粒子的軌道半徑與它的速率成正比D.在粒子的質(zhì)量和電荷量以及加速器磁場確定的情況下，粒子所能達(dá)到的最大動能由加速器的半徑有關(guān)，與D型盒間加速電場的電壓無關(guān)參考答案：ACD解：A、粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，故在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，故A正確；B、C、由洛倫茲力提供向心力，有qvB=m，解得r=，故周期T==，T與速度大小無關(guān)，則粒子由A0運(yùn)動到A1與粒子由A2運(yùn)動到A3所用的時間都等于半個周期，時間相等，故B錯誤．C、由r=，知粒子的軌道半徑與它的速率成正比，故C正確．D、qvB=m知末速度v=，最大速度決定于粒子比荷和磁場B和D型盒的半徑，與電壓無關(guān)，根據(jù)E知最大動能決定于粒子電荷和質(zhì)量、磁場B、D型盒的半徑，與電壓無關(guān)，故D正確；故選：ACD．3.我們在看中央臺體育頻道的圍棋節(jié)目時會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以自由移動，但是不會掉下來，棋盤和棋子都是由磁性材料做成的，棋子不會掉落是因為

()A．質(zhì)量小，重力可以忽略不計B．受到棋盤對它向上的摩擦力C．棋盤對它向上的摩擦力與重力平衡D．它一方面受到棋盤的吸引，另一方面還受到空氣的浮力參考答案：BC4.如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確在的是：(

)A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10mB．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子力表現(xiàn)為斥力D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能越來越大參考答案：B5.（單選）如圖5所示，電路兩端的電壓U保持不變，電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大，則電阻之比R1：R2：R3（

）

A．1：1：1

B．4：1：1

C．1：4：4

D．1：2：2參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如下圖，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為

；兩種情況在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比Qa∶Qb＝

。參考答案：3∶2

；

9∶4

7.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，則其角速度ω＝

；電子繞核的運(yùn)動可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動的等效電流I＝

。（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）

參考答案：，

。8.如圖所示，為一個多用表的刻度盤，當(dāng)多用表選擇開關(guān)置于“0.6A”檔位時，指針如圖中①位置所示，測出的電流強(qiáng)度為

A；當(dāng)選擇開關(guān)置于“3V”檔位時，指針如圖中②位置所示，測出的電壓為

V.參考答案：9.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運(yùn)動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動．則自行車追上汽車所需時間為＿＿＿s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為＿＿＿m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是＿＿＿m。參考答案：16；2；1610.汽車上都要使用蓄電池（如圖所示），已知這種蓄電池的電動勢為12V，該蓄電池給汽車的電動機(jī)供電時，如有1C的電荷量從蓄電池流出，蓄電池把12J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這些電能同時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能．參考答案：考點：電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：恒定電流專題．分析：由W=Eq可求得電池放出的電量；用電器工作的過程就是消耗電能的過程，也是電能轉(zhuǎn)化成其它形式能的過程．解答：解：由W=Eq可得：轉(zhuǎn)化的化學(xué)能E=12×1=12J；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電動機(jī)做功將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；故答案為：12；內(nèi)．11.在研究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗中，如下圖甲所示，把條形磁鐵插入或者拔出閉合線圈的過程，線圈的面積盡管沒有變化，但是線圈內(nèi)的磁場強(qiáng)弱發(fā)生了變化，此時閉合線圈中______感應(yīng)電流(填“有”或“無”)。繼續(xù)做如下圖乙所示的實驗，當(dāng)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動時，盡管磁場的強(qiáng)弱沒有變化，但是閉合回路的面積發(fā)生了變化，此時回路中______感應(yīng)電流(填“有”或“無”)。因為不管是磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，還是回路面積發(fā)生變化，都是穿過線圈所圍面積的磁通量發(fā)生了變化。這種觀察總結(jié)的方法是物理學(xué)中重要的研究方法，即歸納法。參考答案：12.一個帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動（忽略重力），當(dāng)磁場方向不變、大小突然從B1增加到B2時，粒子的動能將

（增大、不變、減小）參考答案：

增加13.質(zhì)量為m，長為L的的金屬棒ab用兩根細(xì)金屬絲懸掛在絕緣架MN下面，整個裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)金屬棒通以由a向b的電流I后，將離開原位置向前偏轉(zhuǎn)α角而重新平衡，如圖。則磁感強(qiáng)度B的方向為

，大小為

。參考答案：向上；mgtanα/IL三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動時打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得：（1）該物體的加速度為

m/s2（2）第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離為

cm（3）打第2個計數(shù)點時該物體的速度為

m/s參考答案：.0.74

4.36

0.39915.某學(xué)習(xí)小組用伏安法測量一未知電阻R的阻值，給定器材及規(guī)格為：電流表(量程0～5mA，內(nèi)阻約為10Ω)；電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；電源E(電動勢約3V)；開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）由于不知道未知電阻的阻值范圍，先采用如圖甲電路試測，讀得電壓表示數(shù)大約為2.5V，電流表示數(shù)大約為5mA，則未知電阻阻值Rx大約為________Ω；（2）經(jīng)分析，該電路測量誤差較大，需作改進(jìn)。請直接在原圖甲上改畫；①在不需要的連線上畫“×”表示，②補(bǔ)畫上需要添加的連線；（3）對改進(jìn)的電路進(jìn)行測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的U－I圖像，得Rx＝________Ω。(保留3位有效數(shù)字)參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面。導(dǎo)軌左端接阻值R=1.5的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.5。ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)=0.5，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運(yùn)動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V。重力加速度g取10m/s2。求：ab勻速運(yùn)動時，外力F的功率。參考答案：解析：設(shè)導(dǎo)軌間距為L，碰感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動的速度為v，電流為I，此時ab桿受力如圖所示。由平衡條件得

①

（3分）感應(yīng)電動勢為：

②

感應(yīng)電流為：

③

（1分）依題意和歐姆定律得有：

④

（1分）所以：

⑤

（1分）由以上各式可求得：

（2分）因此，外力F的功率為：（2分）17.(8分)一小型發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出功率是10kW，輸出電壓為500V，設(shè)輸電線的總電阻為10Ω，用戶用電路所需電壓為220V.為使電路上損耗的電功率為輸出功率的2.5％，則需在發(fā)電站先用升壓變壓器升壓，到用戶處再降壓，設(shè)變壓器的損耗不計，試求：(1)升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；(2)降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。參考答案：(1)由ΔP線=I2R線得I==5A升壓變壓器次級線圈的電壓U2==2000V故升壓變壓器的匝數(shù)比

(2)降壓變壓器初級線圈兩端電壓：

U3=U2-△U線=U2-IR線=2000-5×10=1950V故降壓變壓器的匝數(shù)比：195：2218.如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為1米，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α＝30°，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R=8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=5T，金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為1kg、電阻為2Ω，重力加速度為g=10m/s2.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放.求：（1）金屬棒的最大加速度是多少？（2）金屬棒cd的最大速度是多少？（3）若金屬棒從靜止到速度達(dá)到最大值，沿導(dǎo)軌下滑距離為2米，則這個過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱是多少？參考答案：（1）

2分解得

1分（2）設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則金屬棒達(dá)到最大速度時產(chǎn)生的電動勢

1分

回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

1分