2022-2023學(xué)年湖南省婁底市鎖石實驗中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖南省婁底市鎖石實驗中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.關(guān)于電場線和磁感線，下列說法正確的是（）A．電場線和磁感線都是閉合的曲線B．磁感線是從磁體的N極發(fā)出，終止于S極C．電場線和磁感線都不能相交D．電場線和磁感線都是現(xiàn)實中存在的參考答案：C【考點】磁感線及用磁感線描述磁場；電場線．【分析】電場線的方向是正電荷所受電場力的方向，而正負電荷所受的電場力的方向相反；電場線的切線方向即為場強的方向，故任意兩條電場線都不會相交；只有電場線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一條直線上時電場線才與帶電粒子的軌跡重合；電場線的疏密代表電場的強弱，故電場線越密的地方場強越強．磁感線的引入是為了形象地描述磁場的特點，規(guī)定磁感線上每一點的切線方向與磁場的方向相同，磁感線的疏密表示磁場的強弱；磁場的方向在磁鐵的內(nèi)部為S極到N極的方向，磁鐵的外部是N極到S極的方向．【解答】解：A：磁感線是閉合的曲線，而電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷，不是閉合的曲線．故A錯誤；B：磁感線的方向在磁鐵的內(nèi)部為S極到N極的方向，磁鐵的外部是N極到S極的方向，是閉合曲線．故B錯誤；C：電場線的切線方向即為場強的方向，故任意兩條電場線都不會相交；磁感線上每一點的切線方向與磁場的方向相同，故任意兩條磁感線都不會相交．故C正確；D：電場線和磁感線都是人們?yōu)榱嗣枋鰣龅男再|(zhì)而引入的，在現(xiàn)實中是不存在的．故D錯誤．故選C2.某電子在一勻強磁場中沿垂直于磁場方向運動，以下說法正確的是A.電子的運動軌跡為一拋物線B.電子的運動軌跡為一圓周C.磁場強弱不會影響軌跡D.電子速度大小不會影響軌跡參考答案：B3.通電螺線管中有如圖所示方向的電流，其中各小磁針N極所指方向向左的是(

)A．甲B．乙C．丙D．丁參考答案：B4.一只斷了燈絲的燈泡，搭接燈絲后使用，要比原來亮一些，這是因為燈絲的

A．電阻變小

B．電阻變大

C．電阻率變小

D．電阻率變大參考答案：A5.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開始，按圖中箭頭所示的方向進行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環(huán)，則：A．由A→B，氣體分子的平均動能

（填“增大”、“減小”或“不變”）B．由B→C，氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）C．由C→A，氣體

熱量（填“吸收”或“放出”）參考答案：（1）A．增大；B．減小；C．放出二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用接在50Hz交流電源上的打點計時器，測定小車做勻變速直線運動的速度和加速度，某次實驗中得到一條紙帶，如下圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個記數(shù)點，分別標(biāo)明O、A、B、C、D（按打點的先后次序），量得O與A兩點間距離x1=30mm，C與D兩點間的距離x2=48mm。由圖可知，小車在做勻

速運動（選填“加”或“減”），小車運動的加速度大小為

m／s2，小車在B與C兩點間的平均速度為

m／s。參考答案：加；0.6；0.427.如圖所示將圖(a)中的電鍵閉合，電流計指針由中央向右偏轉(zhuǎn)。如圖(b)所示，當(dāng)把條形磁鐵N極插入線圈時，電流計指針將向

偏轉(zhuǎn)；如圖(c)所示，當(dāng)把條形磁鐵S極從線圈中拔出，電流計指針將向

------------

偏轉(zhuǎn)。（填“右”或“左”）

參考答案：左、左8.把長L=0.25m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁強中，使導(dǎo)體棒和磁強方向垂直，如圖所示．若導(dǎo)體棒的電流I=2.0A，方向向右，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向為豎直向__________（選填“上”或“下，').參考答案：.5.0×10-3

上9.如圖所示，兩條電阻忽略不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌、置于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動，速度=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V，電阻R=0.9.由此可知，磁場的磁感應(yīng)強度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.參考答案：0.5T，0.9N10.一物體由靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為a1，經(jīng)時間t后做勻減速直線運動，加速度大小為a2，若再經(jīng)時間t恰能回到出發(fā)點，則a1：a2應(yīng)為__________.參考答案：1：311.（4分）一單擺做簡諧運動的圖象如圖所示，由圖象可知，此單擺的振動的周期為__________s，振幅是______________m。

參考答案：2

0.1512.如圖所示，粗細均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，圓環(huán)直徑為l；長為l、電阻為r/2的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以v0向左運動，當(dāng)ab棒運動到圖示虛線位置時，金屬棒兩端的電勢差為

參考答案：BLV/313.如圖所示，某一交流電隨時間變化圖線，它的電流的最大值Im=_

_A，電流的有效值I=_

_A，交流電的周期T=_

_s，頻率f=_

_

Hz，交流電流的瞬時值表達式i=_

_。

參考答案：4A

2A

0.04s

25Hz

i=4sin50πt三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)。測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的_______倍。②在空格中填入，對人體加220伏電壓后的電流值。③若對人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項是十分危險的。④電路上有規(guī)格為10A的熔絲（俗稱保險絲），如右圖所示用電器R的功率是1500W，這時通過熔絲實際電流是多少？一個潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會斷（即熔絲不能救人命）。參考答案：（1）40（2）測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流（加220V）電阻電流（加220V）手與手之間200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手與腳之間300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手與塑料鞋底之間400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮濕（4）0．15A15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向外的勻強磁場，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（重力不計）經(jīng)過電場中坐標(biāo)為（3L，L）的P點時的速度大小為V0．方向沿x軸負方向，然后以與x軸負方向成45°角進入磁場，最后從坐標(biāo)原點O射出磁場求：（1）勻強電場的場強E的大??；（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）粒子從P點運動到原點O所用的時間．參考答案：解：粒子在電場中經(jīng)過點P后，做類平拋運動，進入磁場中做勻速圓周運動，從O點射出，則其運動軌跡如圖所示．（1）設(shè)粒子在O點時的速度大小為v，OQ段為圓周，PQ段為拋物線．根據(jù)對稱性可知，粒子在Q點時的速度大小也為v，方向與x軸正方向成45°角，可得：V0=vcos45°

解得：v=v0在粒子從P運動到Q的過程中，由動能定理得：﹣qE0L=解得：E0=（2）在勻強電場由P到Q的過程中，水平方向的位移為x=v0t1豎直方向的位移為可得XQP=2L，OQ=L由OQ=2Rcos45°故粒子在QO段圓周運動的半徑：R=L及得．（3）在Q點時，vy=v0tan45°=v0設(shè)粒子從P到Q所用時間為t1，在豎直方向上有：t1=粒子從Q點運動到O所用的時間為：t2==則粒子從O點運動到P點所用的時間為：t總=t1+t2=答：（1）勻強電場的場強E的大小為；（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（3）粒子從P點運動到原點O所用的時間．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動；帶電粒子在混合場中的運動．【分析】（1）當(dāng)粒子從P點垂直進入電場后，做類平拋運動，再以與x軸成45°垂直進入勻強磁場后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，接著從原點射出．由粒子在電場P點的速度可求出剛進入磁場的速度，再由動能定理可得電場強度．（2）從而由類平拋運動與圓周運動結(jié)合幾何關(guān)系可求出圓弧對應(yīng)的半徑，因此可算出磁感應(yīng)強度．（3）同時由周期公式及運動學(xué)公式可求出粒子從P點到O點的時間．17.如圖所示，兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強電場；AB是一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細桿，桿上等間距地固定著四個（1、2、3、4）完全相同的帶電荷小球，每個小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L，第1個小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個小球剛、進入電場到第3個小球剛要離開電場，AB桿一直做勻速直線運動，整個運動過程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為g．求：（1）兩板間的電場強度E；（2）第4個小球剛離開電場時AB桿的速度；（3）從第2個小球剛進入電場開始計時，到第4個小球剛離開電場所用的時間。參考答案：（1）兩個小球處于電場中時，2qE＝4mg（2分）解得E＝（1分）（2）設(shè)第4個小球剛離開電場時，桿的運動速度為v，對整個桿及整個過程應(yīng)用動能定理：4mg·5L－4·qE·2L＝×4mv2

（2分）解得v＝．（1分）（3）設(shè)桿勻速運動時速度為v1，對第1個小球剛進入電場到第3個小球剛要進入電場這個過程，應(yīng)用動能定理得（2分）解得v1＝（1分）第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場的這段時間，整個桿做勻速直線運動