江苏省常州市田家炳实验中学分校2022年高二物理期末试题含解析

江苏省常州市田家炳实验中学分校2022年高二物理期末试题含解析 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. （2014秋?雁峰区校级期末）如图所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动中，线圈的磁通量发生变化的是（　　） A． 向上平移 B． 向右平移 C． 沿磁场方向平移 D． 绕ab轴旋转　 参考答案： D 解：根据公式Φ=BS，B不变，线框沿纸面向上、向右运动，只要不出磁场，有效面积S不变，所以磁通量不变，线框垂直纸面沿磁场方向平移，S也不变，所以磁通量也不变．线框绕ad边转动时，有效面积S在减小，磁通量变小．故A、B、C错误，D正确． 故选：D． 2. 如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（　　） A． B． C． D． 参考答案： D 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律． 【分析】首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向，排除部分答案，然后根据进入磁场中有效切割长度的变化，求出感应电流的变化，从而得出正确结果． 【解答】解：开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小，故ABC错误，D正确； 故选D． 3. 摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t=0)，当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（   ） 参考答案： C 4.      图4是一正弦式交变电流的电流图象．此交流电的周期为             A．0.01 s                B．0.02 s        C．0.03 s                D．0.04 s 参考答案： D 5. （单选）关于电源电动势，下列说法中正确的是（  ） A．同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 C．电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关 D．电源电动势与电势差是一回事 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速      次。若被加速的带电粒子的电荷量为q，质量为m，则粒子的最大速度vm=         。ks5u 参考答案： 1， 7. 一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为     参考答案： 8. 密立根油滴实验的原理示意图如图所示，两块平行金属板水平放置，A板带正电，B板带负电.调节两板间的场强，使从喷雾器喷出的半径为r、密度为ρ的带电油滴恰好处于平衡状态，设此油滴所在处的场强为E，则油滴所带的电量为________，此油滴得到了________个电子(元电荷的电量为e)。   参考答案： 9. 把一带电量为q1=3.2×10-19C的点电荷放在某电场中的P点，受到的电场力F=9.6×10-17N，则P点的电场强度为           N/C；如果再荷把此电从P点移走，放上另一个点电荷q2=6.4×10-20C，那么P点的电场强度为          N/C。 参考答案：    10. 将电量为的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了的功，则该电荷在此过程中电势能        了         J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了的功，则A、B和C、A间的电势差分别为=         ，=        。 参考答案： 增大，， 5V，-3V； 11. 在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按左图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路：(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?（把结果分别填在以下横线上，填向左、向右或不偏转） （1）              （2）            （3）              （4）              参考答案： 向右，不偏转，向右，向左 12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下．那么闭合开关，稳定后，将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向　  　（填“左”或“右”）偏一下． 参考答案： 右． 【考点】研究电磁感应现象． 【分析】根据楞次定律，通过磁通量的变化确定电流的方向，从而确定指针偏转的方向． 【解答】解：闭合开关时，磁通量增大，产生的感应电流使指针向右偏．而将A线圈迅速插入B线圈时，磁场方向没有变化但磁通量增大，则产生的感应电流使指针向右偏． 故答案为：右． 13. 在‘测定电源电动势和内阻“的实验中，某同学根据实测数据，画出如图5所示的U-I图线，根据图线可得出：电源电动势E=               V；当U=0时，短路电流I短=             A；该电源的内电阻r=             Ω。 参考答案： 1.50 、0.6  、2.5 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00Kg，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近_____mm并且点迹清楚的纸带（如图所示）进行测量，把第一个点记作O，隔开一些点后，另选3个连续的点A、B、C作为计数点，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为15.54cm、19.20cm、23.24cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取3位有效数字）． 参考答案：     2                   1.88                     1.86       15. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为89.2 cm，用20分度的游标卡尺测得摆球的直径示数如图所示，然后用秒表记录了单摆做30次全振动的时间。 （1）该单摆的摆长为　　　　cm。 （2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是(　  　) A．记录摆长时误将摆球的直径作为半径 B．开始计时时，秒表过迟按下 C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 D．实验中误将29次全振动数为30次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，则测得的重力加速度g＝　　　m/s2。 参考答案： （1）__90.225cm___    （2）___ABD__      (3) ___9.87（或π2_）_ 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）粒子从电场射出时速度v的大小； （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 参考答案： （1）（2）（3） 试题分析：（1）根据公式可求E； （2）根据动能定理列式求解； （3）根据洛伦兹力提供向心力列式求解． 解：（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得： 匀强电场场强E的大小； （2）设带电粒子出电场时速度为v．由动能定理得： 解得：； ① （3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：② ①②联立得：； 答：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R． 【点评】本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转，属于基础题，另外要注意公式，d是指沿电场方向距离． 17. 在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离x=0.10 m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。   求： （1）电场强度E的大小； （2）将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。     参考答案： 1）电场强度E的大小 （2）电场力所做的功 18. （14分）如图所示，在x<0与x>0的区域中，存在磁感应强度分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直与纸面向里，且B1>B2．一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？ 参考答案： 粒子分别在x＜0与x＞0的区域中做匀速圆周运动，设粒子的速度大小为v，电荷量和质量分别为q和m，在x＜0与x＞0的区域中运动的半径分别为r1和r2，由牛顿第二定律 ，   得，………………2分   由于B1>B2，所以r1>r2．………………2分   如图所示，粒子经过一次r1和一次r2的半圆后，粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为   …………………………4分   经过n(n=1，2，3，……)次这样的回转，粒子与y轴的交点位置向下移动的距离为nd 要使粒子经过一段时间后又经过O点，必须满足的的条件是：nd=2r1   即：       n=1，2，3，…………………………4分   所以B1与B2的比值应满足的条件是     n=1，2，3，…………2分