2022-2023学年湖南省张家界市八一希望中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省张家界市八一希望中学高二物理期末试卷含解析 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. （多选）有一段直导线长1cm，通以5A电流．当把导线置于磁场中某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点磁感应强度B的值可能为(　　) A．1 T  B．1.5 T C．2 T  D．2.5 T 参考答案： CD 2. (单选题)下列关于感应电动势的说法中，不正确的是（　　　） A．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势 B．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比 C．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比 D．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关，但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关 参考答案： B 3. （单选）在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，弹簧伸长了4cm，如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码(弹簧始终发生弹性形变)，弹簧的伸长量为 A．4 cm  B．6 cm  C. 8 cm  D．16 cm 参考答案： Ｃ 4. 验电器带有正电，物体A接触验电器的金属球后，发现验电器的金属泊先闭合后又张开，这表明                                                       A、物体A原先带有正电    B、物体A原先带有负电 C、物体A原先不带电      D、 物体A原先带有负电，也可能不带电 参考答案： B 5. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同            速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则(　　) A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的电势能一个增加一个减小 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. 已知某交变电流按右图所示的规律变化．则这个交变电流的最大值是______A，有效值为______A. 参考答案： 10 A，A 7. 导线中的电流为1.6A，在1s内通过该导线某一横截面的电子有_____个。 参考答案： 1019 8. （4分）已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离．在a点固定放置一个带电量为＋Q点电荷．将另一个电荷量为＋q的点电荷从a、b 间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定________60 eV（填大于、等于或小于）． 参考答案： 大于 9. 如图所示，从A点以水平速度v 0抛出小球，不计空气阻力。小球垂直打在倾角为α的斜面上，则此时速度大小v =________ ；小球在空中飞行的时间t =__________。 参考答案： ； 10. 如图，带电量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k) 参考答案： ，水平向左(或垂直薄板向左) 11. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场中有正方形线框abcd，线框的总电阻为R，边长为L，每边质量为m磁场方向水平向右，开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直，把线框由静止释放使它以bc为轴在t 秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来，则在该过程中 线框中产生的热量为              ，线框中产生的平均感应电动势为             。 参考答案： 2mgL， 12. 已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中 (1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏． (2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__  __偏． 参考答案： 13. 一个电场区域中有如图1－26所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小Ea____Eb(填＞、=、＜符号)． 参考答案： ＜ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用单摆测重力加速度的实验中，从摆球经过          开始计时，并计录此后经过平衡位置的次数n和振动时间t，用米尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球直径为d。 （1）用上述物理量的符号写出测重力加速度表达式为g=                                                                                                         (2)下列器材在用单摆测重力加速度实验中用到的有（            ） A．米尺 B．天平 C．游标卡尺 D．铁架台 E．半径为1cm的小铁球 F．半径为1cm的小木球 （3）在实验中测得的g值偏小，可能原因是         （             ）          A．测摆线时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了， C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验中误将n 次计为n-1次 E．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算 参考答案：   平衡位置        （1）      （2）A C D E    （3）B D 15. 描绘一个标有“6V 3W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材： a.标有“6V 3W”字样的小灯泡一个； b.9伏学生电源一个； c.量程为0—3V的电压表，内阻约为3千欧； d.量程为0—15V的电压表，内阻约为15千欧； e.量程为0—0.6A的电流表，内阻约为0.5欧； f.量程为0—3A的电流表，内阻约为0.1欧； g.滑动变阻器（阻值范围0—50欧，允许通过的最大电流1.5A）； h.滑动变阻器（阻值范围0—500欧，允许通过的最大电流0.5A）； 电键一个，导线若干。 （1）为减小实验误差，方便调节，请在图6给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，电压表应选        ；电流表应选        ；滑动变阻器应选取___________．                                      图6 （2）根据实验测定的数据,以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在图7中给出的四个I—U图线中，最能反映实际情况的是     ，简要说明理由                         。 参考答案： (1)  C  d   e  g      (2)  C   灯丝电阻随温度升高而增大       四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场．已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，弧MN是圆周长的，粒子重力不计．求： （1）电场强度E的大小． （2）圆形区域的半径R． （3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t． 参考答案： 解：（1）在电场中，粒子经过M点时的速度大小 v==2v0 竖直分速度 vy=v0cot30°= 由h=，a=得 E= （2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，设轨迹半径为r． 由牛顿第二定律得：qvB=m，r== 根据几何关系得：R=rtan30°= （3）在电场中，由h=得 t1=； 在磁场中，运动时间 t2=T=×= 故带电粒子从P点到N点，所经历的时间 t=t1+t2=+． 答：（1）电场强度E的大小是． （2）圆形区域的半径R是． （3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t是+． 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】（1）粒子在电场中仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学结合求解． （2）粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出轨迹半径，由几何关系求解R． （3）分两个过程分别求出时间，即可得到总时间． 17. 两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d=0.5m，a、b间接一个电阻为R=1.5Ω.在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05kg的金属棒，bc长L=1m，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5Ω，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图甲所示。在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图乙所示（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）0~1.0 s内回路中产生的感应电动势大小； （2）t=0时刻，金属棒所受的安培力大小； （3）在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上升，则图乙中t0的最大值； （4）通过计算在图中画出0～t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象。 参考答案： （1）0.4 V   （2）0.02 N   （3）t0 max=6 s     （4）如图所示 （1）读图乙可知： 感应电动势为 （2）感应电流为 t=0时刻，金属棒所受的安培力大小为； （3）金属棒对木桩的压力为零，最大静摩擦力沿斜面向下，此时沿倾斜导轨方向上合外力为零； 安培力 又 ，即最大静摩擦力 由 代入相关数据后，得：； （4）一开始，木桩对金属棒有支持力，金属棒对导轨无相对运动趋势：，随着安培力的增大，木桩对金属棒的弹力减小，直至弹力为零，满足： 代入数据得：； 继续增大，从零开始增大，， 所以f随t线形增大至f=0.2N（此时t0max=6s） 画出图象如图。 18. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角．已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量．(g取10 m/s2) 参考答案： 对B球受力分析如图所示，物体B处于平衡状态有：FTsin30°＝mBg FT＝2mBg＝2×3×10 N＝60 N 物体A处于平衡状态有： 在水平方向：FTcos30°＝FNAsin30° 在竖直方向：FNAcos30°＝mAg＋FTsin30° 由上两式解得：mA＝2mB＝6 kg