2022-2023学年河北省邢台市张王疃盛强中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河北省邢台市张王疃盛强中学高二物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉.如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L=10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为(   ) A.向上   10 cm/s          B.向上    20 cm/s      C.向下   10 cm/s          D.向下    20 cm/s 参考答案： D 2. (多选)如图所示，真空中匀强磁场的方向竖直向下匀强,磁场方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、C带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是(   　) A．Ga最大    B．Gb最大    C．Gc最大    D．Gb最小 参考答案： CD 3. 两个固定的等量异种点电荷，在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，若取无穷远处电势，则下列说法正确的是（　   ） A．a点电势比b点电势高 B．a、b、c三点与无穷远处电势相等 C．a、b两点场强方向相同，a点场强比b点大 D．a、c两点场强方向相同，a点场强比c点大 参考答案： B 4. 分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小。在此过程中, a、b之间的势能                         （   ） A．先减小，后增大，最后小于零       B．先减小，后增大，最后大于零 C．先增大，后减小，最后小于零       D．先增大，后减小，最后大于零 参考答案： B 5. （单选）关于速度、速度变化量、加速度的关系，下列说法正确的是 A. 运动物体的速度越大，其速度变化量一定越大      B. 运动物体的速度越大，其加速度一定越大 C. 运动物体的速度变化量越大，其加速度一定越大    D. 运动物体的速度变化越快，其加速度一定越大 参考答案： D A、物体运动的速度大，速度变化量不一定大，故A错误； B、物体的速度大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故B错误； C、根据知，速度变化量大，加速度不一定大，故C错误； D、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故D正确。 故选D。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 气温为270C时某汽车轮胎的压强是8.0×105Pa。汽车行驶一会后，轮胎由于温度升高，压强变为8.2×105Pa。这时轮胎内气体的温度是         0C。（假设轮胎体积不变）  参考答案： 34.5℃ 7. 在某电场中的A点放上一个带有3×10-8C电量的点电荷q,它所受电场力的大小为6×10-7N，则A点电场强度的大小为_________N/C;若将点电荷q从A点移走，则A点电场强度的大小为_________N/C. 参考答案：                             20 , 20             8. 如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向　  　（填“左”或“右”）运动，并有　   　（填“收缩”或“扩张”）趋势． 参考答案： 左；收缩． 【考点】楞次定律． 【分析】由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可知电路中电流的变化，即可得出磁场的变化及穿着线圈的磁通量的变化，则由楞次定律可得出线圈中磁场的方向，从而得出线圈的运动及形状的变化． 【解答】解：变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势． 故答案为：左；收缩． 9. 一个1.0×10－5C的电荷从电场中某点B移到电场里另一点A，外力克服电场力作功为6.0×10－3J，则A、B两点的电势差U＝_____V；如果此电荷从B移到电场里的另一点C时，电场力作功0.02J，如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到C，则电场力作功______J。 参考答案： 600，－520 10. 如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，则a、b两端的电势差为　        ． 参考答案： BL2ω 【考点】法拉第电磁感应定律；右手定则． 【分析】金属棒中各点切割感线的速度不等，应用平均速度求解感应电动势的大小．线速度与角速度的关系式v=ωL． 【解答】解：解法1：棒上各处速率不等，故不能直接用公式E=BLv求．由v=ωr可知，棒上各点线速度跟半径成正比， 故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算． 由=有E=BL=BL2ω． 解法2：设经过△t时间ab棒扫过的扇形面积为△S， 则△S=Lω△tL=L2ω△t， 变化的磁通量为△Φ=B△S=BL2ω△t， 所以E=n=B=BL2ω（n=1）． 所以，a、b两端的电势差为BL2ω． 故答案为： BL2ω 11. （4分）一束光A和一束光B，分别与法线成370 和 300的角度射向半圆形玻璃砖的圆心，如图所示， 光A与光B的出射光线都由圆心O点沿OC方向射出，则光A和光B在玻璃砖中的折射率之比___________,传播时间之比__________。 （sin370=0.6） 参考答案： 5：6　　5：6 12. 质量为0.1kg的弹性小球从高为1.25m处自由下落至一光滑而坚硬的水平板上，碰撞后弹回到0.8m高处，碰撞时间为0.01s，则小球与水平板碰撞过程中动量变化大小为_____________kg·m/s，小球与水平板间的平均撞击力大小为____________N． 参考答案：     (1). 0.9    (2). 91 【详解】由于小球做自由落体运动，则其与水平面碰撞前的速度为：，所以与水平面碰撞前的动量为：P1=mv1=0.1×5kg?m/s=0.5 kg?m/s，方向竖直向下。与水平面碰后，小球做竖直上抛运动，上升的最大高度为0.8m，则碰后小球速度为，方向竖直向上；此时小球的动量为：P2=mv2=0.1×4 kg?m/s=0.4 kg?m/s，方向竖直向上，动量的变化量为：。设向上为正方向，根据动量定理，合外力的冲量等于物体动量的变化．小球所受外力有重力mg和水平面对它的弹力N，则有：（N-mg）t=P2-P1，代入数据解得：N=91N，方向竖直向上。 13. 如图所示，矩形线圈abcd 的一半放在B＝0.1T的匀强磁场中，ab边长10 cm，bc边长20 cm，若线圈绕ab边以角速度?＝100 ???rad/s匀速旋转，由图示位置转过90°的时刻，线圈中瞬时感应电动势大小为      ，线圈转过90°过程中平均感应电动势大小为       。 参考答案： 由图示位置转过90°的时刻，cd边线速度的大小v＝?lad，方向垂直于磁感线方向，产生的瞬时感应电动势大小e＝Blcdv＝0.1×0.1×100?×0.2＝0.628（V）； 线圈转过90°过程中磁通量的变化量Δ?＝B，所用时间Δt＝，产生的平均感应电动势大小＝＝＝＝0.2 V。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （4分）《研究平抛运动》实验时，小球必须每次从斜槽上________________(“同一位置”，“不同位置”)无初速度滚下；坐标原点（小球做平抛运动的起点）应是小球在槽口时____________在木板上的水平投影点。 参考答案： 同一位置；球心 15. 为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器． （1）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整____． （2）正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针______偏转（选填“发生”或“不发生”）．断开开关时灵敏电流计的指针______偏转（选填“发生”或“不发生”）． 参考答案： （1）见答图；（2）发生；发生。 【详解】(1)原图中已经连接了一部分电路，外面的螺线管已经与电流表相连，故电流表的另一接线柱一定与外面的螺线管的另一接线柱相接，内部的螺线管与滑动变阻器相接，如图所示： （2）当滑片移动时，电路中的电流发生变化，故原磁场发生变化，所以会在线圈中感应出电流来，电流表指针发生偏转，当断开开关时，电路中的电流也发生改变，故电流表的指针也会发生偏转。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为,电阻,长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求:   (1)当AB下滑速度为时加速度的大小   (2)AB下滑的最大速度   (3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量 参考答案： 取AB杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系 ①    ② ③    ④       ⑤      ⑥ 联立上面①②③④⑤⑥解得（4分）当时 ②由上问可知故AB做加速度减小的加速运动当 ③从静止开始到运速运动过程中⑦      ⑧        ⑨ 联立⑦⑧⑨可知（3分）    而 设两电阻发热和为，由能量守恒可知 ⑩（2分）11 联立⑩11得 17. （10分）如图所示的电路，滑动变阻器全电阻为12Ω，R1=20Ω，电池电动势E=10.2V，当变阻器滑动片P与a接触时，理想电压表示数为9V。求： （1）滑片P在a端时，干路电流为多少？ （2）电源的内电阻r为多少？ （3）当滑动片P滑到b时，电压表的示数是多大?变阻器消耗的电功率是多大? 参考答案： 解析： （1）由干路电流为：  （2）   故r=1  （3）滑片调到b端时，短路，则电压表示数为零，滑动变阻器功率为零。 18. 如图所示是一交流电压随时间变化的图象，求： (1)交流电的周期； (2)交流电压的有效值。 参考答案：   （1） 0.3   (3分)           ( 2 )  50