2023年广西壮族自治区柳州市保桓中学高二物理上学期期末试卷含解析

2023年广西壮族自治区柳州市保桓中学高二物理上学期期末试卷含解析 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. 如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计， 磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒 ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动．则（    ） A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大 B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能 C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率 D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能 参考答案： CD 2. 某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图，下列说法正确的是(   A．交变电流的频率为0.02Hz B．交变电流的瞬时表达式为          C．t=0.01s时穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W 参考答案： D 3. （多选）如图所示一轻质弹簧下端悬挂一质量为m的小球，用手托着，使弹簧处于原长，放手后，弹簧被拉至最长的过程中，下列说法正确的是（    ） A．小球先失重后超重 B．小球机械能守恒 C．小球所受的重力做的功大于弹簧的弹力对小球所做的功 D．弹簧最长时，弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大 参考答案： AD 4. （2014秋?荆门期末）小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法不正确的是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 对应P点，小灯泡的电阻为R= C. 对应P点，小灯泡的电阻为R= D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积　 参考答案： C 解： A、由电阻R=可知，灯泡的电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数，电压增大，斜率减小，则电阻增大，故A正确； B、C、由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R=，故B正确，C错误； D、因为P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确． 本题选错误的，故选：C 5. 为估测一照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条径迹。已知每块砖的平均厚度为 6cm，拍摄到的石子位置A 距石子起落点的竖直距离约为5m。通过估算可知这架照相机的曝光时间最接近     A．0.5×10-2s   B．1.2×10-2s     C．2.0×10-2s     D．3.0×10-2s 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨的左右两端分别接定值电阻，R1=3Ω，R2＝6Ω。金属棒的电阻为0.5Ω，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则金属棒ab两端的电压为__________V，R1消耗的功率为___________W。 参考答案： 7. 一节干电池的外电压为1.42V ，电动势为1.5V ，则它的内电压为      V。此时电池中每通过1C电量，有      J的化学能转化成电能，如果通过电池的电流为0.2A，则电池中化学能转化成电能的功率为      W，输出功率为      W。 参考答案： 0.08；1.5；0.3；0.284 8. ________发现电子，揭示了原子具有复杂结构；________发现天然放射性现象，揭示了原子核可以再分。 参考答案： 汤姆孙；贝克勒尔。 9. 如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为L1,  q2与q3之间的距离为L2,且每个电荷都处于平衡状态.      (1)如果q2为正电荷,则q1为________电荷,q3为电荷________.（填正、负）      (2)q1、q2的电荷量大小关系是q1________q2 （填大于、小于、等于）     . 参考答案： 1)负、负  (2)大于 10. 某交流发电机正常工作时，电动势E=Emsinωt，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为                     参考答案：   提示：根据交变电流的瞬时值表达式推断。 11. （16分）有如图(a)、(b)、(c)、(d)所示四个电场，试比较各图中A和B两点场强大小和电势的高低。 （a）图：EA                       EB，UA                               UB。 （b）图：EA                       EB，UA                               UB。 （c）图：EA                       EB，UA                               UB。 （d）图：EA                       EB，UA                               UB。 参考答案： (a)＝，＝(b)＜，＞(c)＝，＞(d)＞，＝ 12. （4分）某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能               （填增加或减少）         J。 参考答案： 减少；10 13. 金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时，闭合回路AbcD中有感应电流．这时bc棒将受到向______的磁场力；为使bc棒向右运动，必须对bc施加方向向______的力，这个力克服______力做功；在这个过程中______能转化成了______能。 参考答案： 左、右、安培力、机械能、电 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择： A．待测小灯泡（3.0 V、1.5 W） B．电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω) C．电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω) D．电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ) E．电压表(量程15.0 V，内阻约为50 kΩ) F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA) G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A) H．电源(电动势为4.0 V，内阻不计) I．电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框内画出实验电路图． 图甲 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图甲所示．则电压值为________ V，电流值为________ A，小灯泡电阻的测量值与真实值相比         （填“偏大”、“偏小”或“不变”） (4)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(　　) 参考答案： （1）      C  ，     D     ，       G   。ks5u （2）请在虚线框内画出实验电路图． （3）   1.80          V，      0.326        A，  。 （4）         偏小       15. 欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A.电池组（3V，内阻约0．5Ω）； B.电流表（0～3A，内阻约0．0125Ω）； C．电流表（0～0．6A，内阻约0．125Ω）； D.电压表（0～3V，内阻约3kΩ）； E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）； F.滑动变阻器（0～5Ω，额定电流1A） H．开关、导线若干。 ①上述器材中电流表应选用_____；电压表应选用______；（填写器材前的字母）。 ②实验电路应采用电流表______接法（填“内”或“外”）。 ③设在实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，则实验数据应记录为：I=________A，U=________V。 ④为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请在答题纸指定位置(虚线方框内)画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图。 ⑤根据你设计的电路原理图，在图中给定的器材上用笔画线当导线将它们连成实验电路（其中部分导线已事先接好，不允许改动）。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）如图光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1m，bc边的边l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度Ｂ＝0.5T，如果线框从静止开始运动，线框ab边刚进入磁场时是匀速的，ef线和gh线的距离s＝11.4m，（取g＝10m/s2），求： （1）线框进入磁场时匀速运动的速度v； （2）ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t； （3）t时间内产生的焦耳热。 参考答案： 解析：     17. （10分）质量为2kg的物体放在水平地面上，且离墙壁20m，现用30N的水平力推此物体，经过2S经过最短位移到达墙壁，若用50N的水平推力推此物体，要使物体一直在推力作用下也能到达墙壁，试问推力的作用时间为多少？ 参考答案： 18. 如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放。 （1）判断金属棒ab中电流的方向 （2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2 R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1 （3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m 参考答案： 电流方向为b到a                   （1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a； （2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热： 解得： （3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势： 由闭合电路的欧姆定律： 从b端向a端看，金属棒达到最大速度时满足： 由以上三式得： 由图象可知：斜率为：， 纵截距为，得 所以 解得：，。