江蘇省宿遷市沭陽縣懷文中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析

江蘇省宿遷市沭陽縣懷文中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示,有兩根和水平方向成α角的光滑平行金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vmax,則下列說法正確的是()。A.如果B增大,vmax將變大B.如果α變大,vmax將變大C.如果R變大,vmax將變大 D.如果m變小,vmax將變大參考答案：BC2.下列各圖中，相同的條形磁鐵穿過相同的線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大的是（

）參考答案：D3.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界）。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：D4.（多選）下列關(guān)于熱量的說法，正確的是（

）A．溫度高的物體含有的熱量多

B．質(zhì)量大的物體含有的熱量多C．熱量、功和內(nèi)能的單位相同

D．熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量參考答案：CD5.3A直流電流通過電阻R時(shí)，t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，現(xiàn)讓一正弦式交變電流通過電阻R，若2t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則交變電流的最大值為：A．3A

B．

A

C．

A

D．A參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.面積為的導(dǎo)線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線框平面與磁感線平行時(shí)，穿過線框的磁通量為

韋伯，當(dāng)線框平面與磁感線垂直時(shí)，穿過線框的磁通量又為

韋伯。參考答案：

7.圖1—4—4中a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面．它們的電勢(shì)分別為U、和．一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過等勢(shì)面b時(shí)的速率為v，則它經(jīng)過等勢(shì)面c時(shí)的速率為________．參考答案：8.如圖所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的電子束，連續(xù)地沿兩水平金屬板中心線OO′射入，已知極板長(zhǎng)l＝4cm，板間距離d＝1cm，板右端距離熒光屏PQ為L(zhǎng)＝18cm.電子電荷量q＝1.6×10－19C，質(zhì)量m＝0.91×10－30kg.若在電極ab上加u＝220sin100πtV的交變電壓，在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸y上能觀測(cè)到

cm線段？(設(shè)極板間的電場(chǎng)是均勻的、兩板外無電場(chǎng)、熒光屏足夠大)參考答案：10cm以9.v0＝20m/s的速度豎直上拋一小球，經(jīng)2s以相同的初速度在同一點(diǎn)豎直上拋另一小球．g取10m/s2，則兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的高度是()

A．10m

B．15m

C．20m

D．不會(huì)相碰參考答案：B10.（3分）光從折射率為的介質(zhì)射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角是

。參考答案：45°11.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

▲

種；其中最長(zhǎng)波長(zhǎng)為

▲

nm(已知普朗克常量h＝6.63×10-34J·s)。參考答案：12.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿PQ在寬為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其它條件不變，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變?yōu)镋2．則E1與E2之比為

，通過電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)?/p>

（b→a或a→b）參考答案：

1∶2，a→b13.在圖9-8虛線所圍區(qū)域內(nèi)有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，閉合矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，線圈平面始終與磁感線垂直，在圖示位置時(shí)ab邊所受磁場(chǎng)力的方向向上，那么整個(gè)線框正在向

方運(yùn)動(dòng)。參考答案：右三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個(gè)位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時(shí)，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時(shí)，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時(shí)，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.1匝數(shù)為N、面積為S、總電阻為R的矩形閉合線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中按如圖15所示方向(俯視逆時(shí)針)以角速度ω繞軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。t=0時(shí)線圈平面與磁感應(yīng)線垂直，規(guī)定adcba的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍螅壕€圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式線圈轉(zhuǎn)到與圖示位置成60°角時(shí)的瞬時(shí)電流線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中外力做的功參考答案：1)

e=NBSwsinwt

4分

(2)i=（/2）NBSw/R

4分

(3)

W=πN2B2S2w/R

4分17.電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板形成，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí)，所有電子均從兩板間通過，進(jìn)入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上．問：(1）電子在剛穿出兩板之間時(shí)的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少？(2）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？(3）在滿足第（2）問的情況下（電子的質(zhì)量為m、電荷量為e），打在熒光屏上的電子束的寬度為多少？參考答案：（1）由題意可知，要使電子的側(cè)向位移最大，應(yīng)讓電子從0、2t0、4t0……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為

要使電子的側(cè)向位移最小，應(yīng)讓電子從t0、3t0……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為

所以最大側(cè)向位移和最小側(cè)向位移之比為(2）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)為：

設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來時(shí)的速度為vt，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來時(shí)的偏向角為：

式中

又

由上述四式可得：

(３）由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來的電子的速度大小相同，方向也相同，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后的半徑也相同．由第（1）問可知電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來時(shí)的最大側(cè)向位移和最小側(cè)向位移的差值為：

18.如右圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6.0V，內(nèi)阻r＝0.6Ω，電阻R2＝0.5Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)；電流表的示數(shù)為1.5A，電壓表的示數(shù)為3.0V，試求：（1）電阻R1和R3的阻值；（2）當(dāng)S閉合后，電壓表的示數(shù)、以及R2上消耗的電功率。參考答