辽宁省沈阳市凯翔中学2023年高二物理下学期期末试题含解析

辽宁省沈阳市凯翔中学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. （单选）如图所示，两端开口的足够长U型玻璃管，左管插入足够大的水银槽中，右管内有一段水银柱，管中封闭有一定质量的理想气体，左管始终没有离开水银面，下列说法中正确的是（　　） 　 A． 保持管子不动而将气体的温度降低一些，则右管内水银柱不动 　 B． 保持管子不动而将气体温度升高一些，则左管内外液面高度差增大 　 C． 保持温度不变，把管子向上移动一些，则左管内外液面高度差增大 　 D． 保持温度不变，把管子向下移动一些，则封闭气体的体积不变 参考答案： 解：以右侧液柱为研究对象可知，气体内部压强保持不变； A、当温度降低时，若体积不变，则气体内部压强减小，因大气压不变管中压强不变，故右管中水银柱将上移，最后达到平衡内外压强相等，故A错误； B、当温度升高时，由A分析可知，右管中水银柱将保证管中压强不变，故左管中液面高度差不变，故B错误； CD、在温度不变时，因右侧管中水银外大气压不变，故可保证管中气体压强不变，故无论管子上移还是下移，管内气体的体积均不变，故C错误，D正确； 故选D． 2. 如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6 C的微粒在 电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5 J，已知A点的电势 为－10 V，则以下判断正确的是 A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示； B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示； C．B点电势为零；               D．B点电势为－20 V 参考答案： AC 3. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是              (　　) A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大 B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大 C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 参考答案： D 4. （单选题）由电场强度的定义式E= F/q可知（     ） A. E和F成正比，F越大E越大  B. E和q成反比，q越大E越小 C. E的方向与F的方向相同 D. E的大小可由F/q确定 参考答案： D 5. 关于加速度，下列说法中不正确的是 A. 速度变化量越大，加速度一定越大 B. 速度变化越快，加速度一定越大 C. 速度变化率越大，加速度一定越大 D. 单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大 参考答案： A 【详解】根据可知速度变化量越大，加速度不一定越大；速度变化越快，加速度一定越大；速度变化率越大，加速度一定越大；单位时间内速度变化量越大，加速度一定越大；故选项A错误，BCD正确；此题选择不正确的选项，故选A. 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则气泡上升过程中,气泡内的气体        热量,内能           .   参考答案： 吸收,不变(每空2分) 7. （5分）利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油的总体积为，一滴油形成的油膜面积为，这种油的摩尔质量为，密度为，则每个油分子的直径＝____________；阿伏加德罗常数＝_____________。 参考答案：             8. 一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为         ，通过R的电流方向为             ，通过R的电流大小为         。 参考答案： 9. 如右图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4 cm,b、c相距10 cm。将一个带电荷量为 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________ J，a、c间电势差为________V。      参考答案：       450  10. 如图所示，一弹簧振子沿光滑水平杆在BC间做简谐运动，O为平衡位置，振幅A=6cm。从振子经过图中B点时开始计时，经时间0.1s第一次到达O点，则振子的振动周期Ｔ＝  　 s；取向右方向为正方向，振子振动方程的表达式x＝   　      cm。 参考答案： 0.4      或 从振子经过图中B点时开始计时，经时间0.1s第一次到达O点，则周期为； 从负向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为： 11. 将电量为6×10﹣6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10﹣5J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1.2×10﹣5J的功，则A、C间的电势差UAC=　 　． 参考答案： 增加；3×10﹣5；3V 【考点】电势能；电势差． 【分析】电荷在电场力作用下做功，导致电势能变化．所以由做功与电量可求出两点的电势差，同时根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少． 【解答】解：负电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做负功，则电荷的电势能增加．做多少功，电势能就增加多少． 因此，电荷在此过程中电势能增加，且增加了3×10﹣5J． 电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10﹣5J的功，则由：W=qU  得UBC===﹣2v 而负电荷从电场中A点移到B点，两点的电势差UAB===5V 所以A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=5V﹣2V=3V 故答案为：增加；3×10﹣5；3V 12. 用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时，得到了它们的I﹣U关系图线，如图所示．由图线可知，在实验过程中，阻值保持不变的电阻是　  　．阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是　  　（选填：甲、乙、丙）． 参考答案： 乙，丙． 【考点】伏安法测电阻． 【分析】伏安特性曲线中，斜率为电阻的倒数；由伏安特性曲线可判断电阻的变化趋势． 【解答】解：伏安特性曲线中，斜率为电阻的倒数，故斜率不变则电阻不变，即为定值电阻；斜率变小则阻值变大，反之电阻变小．由图得，乙为定值电阻，丙阻值变大， 故答案为：乙，丙． 13. 如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间(图中C为N极)，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极。此时，荧光屏上的电子束运动径迹          偏转（填“向上”“向下”或“不”）。 参考答案： 向上 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。 （1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为                mm。 （2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×1”挡位； ②将红、黑表笔短接，调节　　　旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的       处（填“0刻线”或“∞刻线”）； ③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示，则金属丝的电阻为        Ω。 （3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：电源E（两节干电池，3V），电流表（量程0.6A，内阻约1Ω），电压表（量程3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1 A）。要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。 参考答案： （1）0.850（0.848~0.852）  （2）②B    0刻线 ③6 或6.0 （3）如图 15. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中， (1)有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是（      ） A.测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长 B.测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间 C.适当加长摆线 D.为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些 （2）用毫米刻度尺测得摆线长L；用游标卡尺测得摆球的直径为d；用秒表测得单摆完成n次全振动的时间如图所示，则秒表的示数t =         s；若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g，则g =            。（写出表达式，不必计算结果） （3）为了提高测量精度,需多次改变L的值并测得相应的T值.现测得的几组数据标示在以T2为横坐标、L为纵坐标的坐标纸上,根据图线求得g=____________m/s2。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (14分)用磁场可以约束带电离子的轨迹，如图所示，宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大，磁感应强度方向垂直纸面向里，B＝1T。现有一束带正电的粒子从O点以v＝2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q＝1.6×10－19C，质量m＝3.2×10－27kg。求： (1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大？ (2) 粒子保持原有速度，又不从磁场上边界射出，则磁感应强度最小为多大？ 参考答案： 解析： (1)带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图，则             ① 即 解得R＝4×10-2 m         ② 设粒子在磁场里运动轨迹对应的圆心角为θ，则              ③ 解得 由和      ④ 所以带电离子在磁场里的运动时间s     ⑤ (2) 粒子不从磁场上边界出射，其轨迹与上边界相切，如图，设最大半径为Rm，磁感应强度最小为Bm，则Rm＝d                     ⑥ 由得                   ⑦ 解得Bm =2 T                              ⑧ 本题共14分。其中①②③式各2分，④⑤式各1分，⑥⑦⑧式各2分。 17. 将带电荷量为1×10－8 C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6 J，问： (1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？ (2)A点的电势是多少？ (3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点) 参考答案： (1)增加　1×10－6 J(2)100 V (3)带负电　2×10－6 J 18. 如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，细线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于静止状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为，则 （1）绳中拉力为多少？（2）两小球的质量比为多少 参考答案： （1）         2分 （2）力的合成       3分                                       2分