河北省衡水市义门中学2023年高二物理下学期期末试题含解析

河北省衡水市义门中学2023年高二物理下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. 如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（　　） A．可能是带负电 B．在b点处的电势能为0.5J C．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4 J 参考答案： D 【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势能． 【分析】由运动轨迹确定受力方向，从而确定电荷的正负，由动能定理确定各点的动能． 【解答】解：A、场强方向向上，电场力向上，则为正电荷，则A错误     B、b点处的电势能φq=0.01×30=0.3J，则B错误     C、总能量守恒由a点处可知E=0.01×10+0.5=0.6J，则b点处的动能为：0.6﹣0.3=0.3J，则C错误     D、C点处的动能为为0.6﹣0.01×20=0.4J，则D正确 故选：D 2. 关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确的是(　　 ) A．由B＝可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比 B．B的大小与IL的乘积无关，由磁场本身决定 C．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场 D．B的方向与通电导线的受力方向相同 参考答案： B 3. 关于家庭电路，下列说法中正确的是 A．我国家庭电路采用的是电压为22OV 的交流电 B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电 C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接 D．保险丝是为了防止电路发生断路 参考答案： A 4. 在距地面高为h，同时以相等初速度v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量Δp，有(　　) A．平抛过程最大                  B．竖直上抛过程最大 C．竖直下抛过程最大              D．三者一样大 参考答案： B 5. （单选）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是 A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的极板带负电 C．在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小 D．在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 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，一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦，外界大气压强保持不变。当气体的温度升高时，气体体积   ▲   （选填“增大”、“减小”或“不变”），从微观角度看，产生这种现象的原因是   ▲   。 参考答案： 增大   温度升高时，分子平均动能增大，只有气体的体积同增大使分子的密集程度减小，才能保持压强不变 7. （4分）频率为3Hz的简谐波，在某介质中的传播速度是1.2m/s，在传播方向上的两点间的距离是80cm，这个距离等于_________个波长，传播这个距离所用的时间是_______个周期。 参考答案： 2；2 8. 如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈有一中心抽头e，原线圈接交流电压u=220sin(100πt)(V)，副线圈上e、d之间的电压等于_______v，电压的周期T=______s。     参考答案： 11，0.02 9. 产生多普勒效应时，波源的频率              （填增大、减小或不变）。 参考答案： 不变；增大 10. 一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为－Q的点电荷，该点电荷距金属球表面的最近距离为r，由于静电感应在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度大小为____________，方向_________；（填“左”“右”）若用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，侧导线____________（填“能”“不能”）将金属球两侧的感应电荷中和。 参考答案：     左     不能 11. 篮球以的速度水平地撞击篮板以后以的速度反向弹回，球与板接触时间为0.1，选反弹方向为正方向，则篮球在这段时间内的速度变化量为          ，加速度的大小 为               参考答案：   18  ，  180 12. 三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图．其中b粒子做匀速直线运动，则a粒子带__________电，c粒子带__________电． 参考答案： 负　正  13. 如图10所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______N，小球A带的电量qA＝______C．（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2） 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。 器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻 R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1； 当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=          ，r=           。（用I1，I2，U1，U2及R表示） 参考答案： 15. 有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用： A.电压表(0～3 V，内阻约为6 kΩ) B.电压表(0～15 V，内阻约为30 kΩ) C.电流表(0～3 A，内阻约为0.1 Ω) D.电流表(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω) E.滑动变阻器(10 Ω，5 A) F.滑动变阻器(200 Ω，0.5 A) G.蓄电池(电动势6 V，内阻不计) 用如图所示的电路进行测量，电压表应选用_______，电流表应选用_______，滑动变阻器应选用________。(用序号字母表示) 参考答案：   A   ,   D    ,    E  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d＝0.04m，两板间的电压U＝400V，板间有一匀强电场。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h＝1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m＝5×10－6kg，电荷量q＝5×10－8C。设A、B板足够长，g取10m/s2。试求：     （1）带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？ （2）相碰时，离金属板上端的距离多大？ 参考答案： 解析： （1）设小球从P到 Q需时t1，由得 (s)             （2分） 小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度ax，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t2。应有                              （1分）                                    （1分）                                 （2分） 由以上几式，得 (s)    （2分） 所以，运动总时间     (s)           （1分） （2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t内的位移为 (m)   （2分） 相碰时离金属板上端的距离为：     （1分） 17. 如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20欧，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦的沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求： （1）ab棒中感应点动势的大小； （2）回路中感应电流的大小； （3）ab棒中哪端电势高； （4）维持ab棒做匀速运动的水平外力F． 参考答案： 解：（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为：E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.8 V （2）感应电流大小为：I=A=4A （3）杆ab向右运动，磁场的方向向下，由右手定则可知，感应电流的方向由b流向a，所以a端的电势高． （4）由于ab棒受安培力：FA=BIl=0.40×4×0.50N=0.8N； 导体棒匀速运动，拉力和安培力平衡，故外力的大小为0.8N； 答：（1）ab棒中感应电动势的大小是0.8V； （2）回路中感应电流的大小是4A； （3）a端的电势高； （4）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小是0.8N． 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电势；闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势； （2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小； （3）由右手定则判断出电动势的高低关系； （4）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解． 18. 如图所示，一水平放置的平行导体框宽度L＝0.5 m，接有R＝0.2 Ω的电阻，磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab电阻不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，试求： （1）导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向； （2）要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平外力为多少？方向怎样？ （3）电阻R上产生的热功率多大？ 参考答案：