2022-2023學(xué)年北京豐臺(tái)實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年北京豐臺(tái)實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.(單選題)已知長(zhǎng)直通電導(dǎo)線在其周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該導(dǎo)線中的電流成正比，與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比。如圖所示，a、b、c、d四根長(zhǎng)直通電導(dǎo)體棒平行放置，它們的橫截面構(gòu)成一個(gè)正方形，O為正方形中心，a、b、d中電流方向垂直紙面向里，c中電流方向垂直紙面向外，電流大小滿足：Ia=Ic=Id<Ib，則關(guān)于a、b、c、d長(zhǎng)直通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)的方向可能是（

）A．由0點(diǎn)指向aob區(qū)域

B．由0點(diǎn)指向boc區(qū)域C．由O點(diǎn)指向cod區(qū)域D．由O點(diǎn)指向aod區(qū)域參考答案：D2.一段粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，橫截面的直徑是d，電阻為R，把它拉長(zhǎng)成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后，它的電阻變成

(

)A.

B.

C.100R

D.10000R參考答案：D3.下列說法中正確的是：(1)瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說。(2)盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子。(3)查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子。(4)愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說。A．(1)(2)

B．(3)(4)

C．(1)(3)

D．(2)(4)參考答案：4.（單選）某中學(xué)的學(xué)生食堂新安裝了磁卡就餐系統(tǒng)，使用不到一周，便出現(xiàn)了電源總開關(guān)總是無法接通的問題．經(jīng)檢查，電源總開關(guān)中漏電保護(hù)器動(dòng)作切斷了電源．漏電保護(hù)器電路如圖所示，變壓器A處用火線與零線雙股平行繞制成線圈，然后接到磁卡機(jī)上，B處有一個(gè)輸出線圈，一旦線圈B中的電流經(jīng)放大器放大后便推動(dòng)斷電器切斷電源．造成漏電保護(hù)器動(dòng)作切斷電源的原因判斷為磁卡機(jī)用電端()A．零線與火線之間漏電B．火線與地之間漏電或零線直接接地C．只有火線與地之間漏電才會(huì)產(chǎn)生D．刷卡機(jī)裝得過多，造成電流太大參考答案：B5.(單選)如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁感線成θ=30°，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力，可采取下列四種辦法，其中不可行的是（

）A．增大電流IB．增加直導(dǎo)線的長(zhǎng)度C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩根長(zhǎng)度相同，橫截面積之比S1：S2=2：3的均勻銅導(dǎo)線按圖9所示接入電路，則兩導(dǎo)線的電阻之比R1：R2=

，自由電子在兩導(dǎo)線中定向移動(dòng)時(shí)所受的電場(chǎng)力之比F1：F2=

。參考答案：3：2

；

3：2

7.如圖所示，半徑是0.2m的圓弧狀光滑軌道置于豎直面內(nèi)并固定在地面上，軌道的最低點(diǎn)為B，在軌道的A點(diǎn)（弧AB所對(duì)圓心角小于5°）和弧形軌道的圓心O兩處各有一個(gè)靜止的小球Ⅰ和Ⅱ，若將它們同時(shí)無初速釋放，先到達(dá)B點(diǎn)的是________球參考答案：

Ⅱ8.如圖所示，兩個(gè)帶有等量同種電荷的小球，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)L的絲線掛在同一點(diǎn)，平衡時(shí)絲線與豎直方向成角，則每個(gè)小球受到的靜電力為

，小球的帶電量為

。參考答案：

Ks5u9.甲、乙兩個(gè)滑冰者，質(zhì)量分別為48kg和50kg，甲手里拿著質(zhì)量為2kg的球，兩人均以2m/s的速度在冰面上相向滑行，冰面光滑，甲接球傳給乙，乙接球傳給甲，這樣拋球若干次后，乙速度為0，則甲的速度為

參考答案：0

10.如圖所示，閉合線框質(zhì)量可忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一次速度始終為v1，所用時(shí)間為t1，第二次速度始終為v2，所用時(shí)間為t2，兩次拉出過程中，通過某一截面電量分別為q1、q2，產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，則q1：q2=________；Q1：Q2=________。參考答案：1：1；v1：v211.邊長(zhǎng)為a的正方形，內(nèi)部充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖所示，一束電子以不同的水平速度從左上角射入磁場(chǎng)后，分別從A處和C處射出，則從A處和C處射出的粒子速度之比為vA：vC=____；所經(jīng)歷的時(shí)間之比tA：tC=____。參考答案：1:2

、

2:112.完成下列核反應(yīng)過程B+He→N+

；A1十

→Mg+H

參考答案：01n；01n

13.（4分）炎熱的夏天，打足氣的自行車輪胎在日光的暴曬下，有時(shí)會(huì)脹破，這是由于輪胎中氣體的

和

造成的。參考答案：溫度升高，壓強(qiáng)增大三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫(kù)侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫(kù)侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.參考答案：（1）（2）（1）對(duì)B球，由平衡條件有：mgtan

θ=qE帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

（2）由庫(kù)侖定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件、庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義列式求解．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷Q的距離。（l）a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？（2）將一負(fù)電荷放在a、b兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢(shì)能較大？（3）若a、b兩點(diǎn)問的電勢(shì)差為100V，將二價(jià)負(fù)離子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功還是電荷克服電場(chǎng)力做功？做功多少？參考答案：解：（1）由正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面特點(diǎn)可判斷a點(diǎn)的電勢(shì)較高

（4分）（2）可知Ua>Ub，Uab>0,當(dāng)把負(fù)電荷從a點(diǎn)移往b點(diǎn)，Wab=qUab<0,電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，負(fù)電荷在b點(diǎn)電勢(shì)能較大

（6分）（3）若Uab＝１００Ｖ，二價(jià)負(fù)離子電量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，將該離子從a點(diǎn)移往b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功Wab=qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，即克服電場(chǎng)力做功３．２×１０－１７Ｊ17.圖（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖17（乙）所示正弦規(guī)律變化．求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；（3）交流電壓表的示數(shù)；（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中通過電阻R的電量．（5）1min時(shí)間內(nèi)外力對(duì)線框所做的功．參考答案：解：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω，因?yàn)榇磐康淖畲笾郸祄=BS=2×10﹣2Wb，，則電動(dòng)勢(shì)的最大值V=200V；（2）開始時(shí)磁通量最小，則電動(dòng)勢(shì)最大；故表達(dá)式e=Emcosωt=200cos100t；（3）電動(dòng)勢(shì)的有效值：E===100V，電壓表示數(shù)為：U=IR=?R=×90=90≈127V；（4）根據(jù)得，q=．（5）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力所做的功：W外=Q總=I2（R+r）t=1.42×（90+10）×60=11760J答：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為200V；（2）感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為e=200cos100t；（3）交流電壓表的示數(shù)為127V（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中通過電阻R的電量為0.02C．（5）1min時(shí)間內(nèi)外力對(duì)線框所做的功為11760J【考點(diǎn)】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式，結(jié)合磁通量的最大值，求出電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）根據(jù)開始時(shí)的電動(dòng)勢(shì)明確其函數(shù)關(guān)系，則可明確表達(dá)式；（3）根據(jù)最大值確定有效值；（4）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合磁通量的變化量求出通過電阻R的電量．（5）根據(jù)能量守恒定律及焦耳定律可求得外力所做的功．18.如圖所示為兩組平行