陕西省西安市师范大学实验中学2023年高二物理下学期期末试题含解析

陕西省西安市师范大学实验中学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，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是        A．闭合S瞬间，电流表A1示数大于A2示数     B．闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数     C．断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数     D．断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数 参考答案： D 2. 如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动？ A.向右匀速运动          B.向右加速运动 C.向左加速运动          D.向左减速运动 参考答案： BD 3. 如右图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转 600角，如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 (　　) ① 带电粒子的比荷           ② 带电粒子在磁场中运动的周期 ③ 带电粒子在磁场中运动的半径 ④ 带电粒子的初速度                      A．①②      B．①③     C．②③       D．③④ 参考答案： A 4. 如图所示，在xOy坐标系中有以O点为中心、边长为0.2m的正方形，顶点A、B、C、D分别在坐标轴上，在该平面内有一匀强电场（图中未画出），已知A、B、C三点的电势分别为3V、、，则下列说法中正确的是（    ） A. D点的电势为 B. 该匀强电场的场强大小 C. 该匀强电场的场强大小 D. 电场场强方向与x轴正方向成=60°角 参考答案： AC 【详解】A.因为空间是匀强电场，所以，所以，所以，所以，A正确 BCD.根据题意可以求得：，边长为2cm，设过O点的等势线与x轴夹角为，有：；，解得：，，因为电场线垂直于等势线，所以电场线与x轴正方向夹角，C正确BD错误 5. 电阻R、R的I-U图线如图所示，现将R、R串联后接到电源上， R消耗的电功率是6W，则R消耗的 电功率是   A．10w            B．9W            C．4W            D．2W      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. 两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为           。 参考答案： 1.2T 7. 有一电池，当两端接3Ω电阻时，输出电流为1.0A，电池内电压为0.6V，该电池的电动势E=       V，内阻r=        Ω，电池的输出功率为        W，此时电源的效率为        。 参考答案： 3.6      0.6       3      83.3%       8. （4分）构成物体的分子之间存在相互的作用力，因此物体具有分子势能。当分子之间的距离增大时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）；当分子之间的间距发生变化，分子力做正功时，分子势能____________变大（选填：“一定”、“可能”或“不可能”）。 参考答案： 可能；不可能 9. 如右图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1=R2。当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1：n2为          。 参考答案： 10. 一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图a、b两种电路各测一次，用图a测得的数据是3.0V，3.0mA，用图b测得的数据是2.9V， 4.0mA，由此可知，用图       测得Rx的误差较小，测量值Rx =          。测量值比真实值偏            (填“大”、“小”) 参考答案： a     1000Ω       大 11. 如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为         V，交流电的周期为        s。 参考答案： 220 V ， 0.02s 12. 如图所示的图象所对应的两个导体：    （1）电阻之比R1∶R2为_____________.    （2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1∶U2为________.    （3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比I1∶I2为_________. 参考答案： 13. 在伏安法测电阻中，用时触法，发现电流表示数变化大，应采用       发现电压表示数变化大，应采用   。 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“验证机械能守恒定律”的实验中， ( l ）下列器材中不必要的是________（只需填字母代号 A ．重物   B. 纸带    C ．天平 D ．刻度尺 ( 2 ）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果mgh________________mv2(选填“<”或”>”) 参考答案： C   > 15. 某同学在探究规格为“2.5V，0.6W”的小电珠伏安特性曲线实验中： ①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至______挡_______倍率（选填“1”、“10”或“100”)进行测量。正确操作后，多用表的示数如图甲所示，结果为________Ω。 ②该同学采用如右图乙所示的电路进行测量。现备有下列器材供选用： A．量程是0～0.6A，内阻是0.5~2Ω的电流表 D．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表 C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表 D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表 E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器 F．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器 G．蓄电池(6V内阻不计) H．开关一个，导线若干． ③为使测量结果尽量准确，电流表应选用选用__________。(只填字母代号) 电压表应选用__________，滑动变阻器应________. ④在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_______端。(填“左”或“右”) ⑤该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示，则小电珠的电阻随工作电压的增大而_____________(填：“不变”、“增大”或“减小”) 参考答案： ① 欧姆      1     7 ③  A   C    F    ④  左 （   ⑤ 增大 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2= d3=6.25m,一质量m=1.0×10-8kg、电荷量＋q=1.6×10－6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计。求： (1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v (2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t (3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α 参考答案： (1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有    qEd1=                                                     （1分） 解得  v=4.0×103m/s                                           （1分） (2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则    qvB1=                                               （2分） 解得 r=12.5m                                                    （1分） 设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则                   解得  θ=30°                            （1分）         粒子在Ⅱ区运动周期                 （1分） 粒子在Ⅱ区运动时间  t=    解得  t==1.6×10-3s                                  （1分） (3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则  qvB2=                                               （1分） 解得  R=6.25m                                                 （1分）                 粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知为等边三角形                   粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角  α=60°   （2分）                        17. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问： （1）通过cd棒的电流I是多少？棒ab受到的力F多大？ （2）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？ 参考答案： （1）棒cd在共点力作用下平衡，则   ① 代入数据解得 I=1A    （3分） 棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd           ②       对棒ab由共点力平衡有        ③ 代入数据解得 F=0.2N               (3分) （2）在时间t内由焦耳定律可知棒cd产生热量     ④            (2分) 设ab棒匀速运动的速度大小为v，由闭合电路欧姆定律知       ⑤    (1分) 由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x=vt   ⑥   力F做的功 W=Fx     ⑦                  (2分) 综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J       18. 如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出，求这一过程中 (1)磁通量的改变量． (2)通过金属环某一截面的电量． 参考答案：