辽宁省朝阳市第十六高级中学2023年高二物理上学期期末试卷含解析

辽宁省朝阳市第十六高级中学2023年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. 关于场强的三个公式①②③的适用范围，下列说法正确的是（    ）    A．三个公式都只能在真空中适用．    B．公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用．    C．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用．    D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场． 参考答案： D 2. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动，可产生交流电.当线圈转到图示位置时，电流表指针向右偏转，当线圈由图示位置继续转动，下列说法中正确的是   　　A．线圈在转过 —π的过程中，表针向右偏转 　　B．线圈在图示位置时，线圈中电流改变方向 　  C．线圈在转过 —2π的过程中，表针向左偏转 D．线圈在图示位置反方向转过—2π的过程中，表针向左偏转 参考答案：     D 3. 走廊里有一盏灯，在走亮的两端各有一个开关，我们希望无论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路应为 A．“或”门电路                            B．“与”门电路高考资源网 C．“非”门电路　　　　　　　　D．以上答案均可高考资源网 参考答案： A 4. 如图所示，把两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，我们可观察到导线环将                                                                                    (　 　) A．吸引                                              B．排斥 C．保持静止                                     D．边吸引边转动 参考答案： A 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　） A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 参考答案： B 【考点】带电粒子在混合场中的运动． 【分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化． 【解答】解：A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误． B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确． C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误． D、根据Q=Uc，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误； 故选：B． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流的周期为________s，交流电压的有效值为_________V。 参考答案： 0．3  ， 50 周期为完成一次全振动所需要的时间，所以周期为0.3s，由有效值是根据热效应定义的，所以在一个周期内 7. 如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置。 参考答案： ：b　a 8. 一物体的质量为2kg，此物体竖直下落，以10m/s速度碰到水泥地面上，随后又以8m/s的速度反弹。若取竖直向上为正方向，则小球与地相碰前的动量是____kg·m／s ，相碰后的动量是____ kg·m／s，相碰过程中小球动量的变化量是____ kg·m／s。 参考答案： -20    ，   16      ，    36    . 9. 直流电动机M和电炉R1，并联后接到直流电源上，已知电源的电动势E=100V，电炉的电阻R1=19(认为电炉阻值恒定)，电路如图。当开关s断开时，电炉的功率是475W；当开关s闭合时，电炉的功率是304W、电动机的机械功率为1440 W。则：电源的内阻r=_____,电动机绕组的电阻R2=________ 参考答案：       10. 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车做匀变速直线运动的速度和加速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明O、A、B、C、D（按打点的先后次序），量得O与 A两点间距离x1=30mm，C与D两点间的距离x2=48mm。由图可知，小车在做匀        速运动（选填“加”或“减”），小车运动的加速度大小为       m／s2，小车在B与C两点间的平均速度为      m／s。 参考答案： 加；0.6；0.42 11. 已知某交变电流按如图所示的规律变化．则这个交变电流的最大值是______A，有效值为______A。 参考答案： 8A，5A； 12. 在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=　2　T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=　2　T；如果把该通电导体拿走，那么该处磁感应强度B=　2　T． 参考答案： 考点： 磁感应强度．版权所有 分析： 磁场与导线垂直，根据安培力的公式F=BIL，求磁感应强度B，注意公式B=是采用比值法定义的，磁场中某点磁感应强度的大小与F，Il等因素无关，是由磁场本身决定的． 解答： 解：根据磁感应强度的定义式，有：B=，由此可知该处的磁感应强度为2T，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定．则导线长度增大为原来的3倍，磁感应强度不变，仍为2T；通电导体拿走后，磁感应强度也为2T； 故答案为：2；2；2． 点评： 本题考查磁感应强度的定义，要明确，磁感应强度是磁场的本身属性，不会因外放入的通电导线的改变而改变． 　 15．（4分）（2015春?广元校级月考）边长为a的正方形，处于有界磁场如图，一束电子以v0水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则vA：vC=　1：2　；所经历的时间之比tA：tB=　2：1　． 【答案】 考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动．版权所有 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题． 分析： 由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径，则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系；由周期公式及转过的角度可求得时间之比． 解答： 解：电子磁场中做匀速圆周运动，从A点射出时，OA中点为圆心，轨迹半径RA=a，轨迹的圆心角 θA=π； 从C点射出时，A为圆心，轨迹半径RC=a，轨迹的圆心角 θC=； 由轨迹半径公式R=，得：vA：vC=RA：RC=a：a=1：2； 电子在磁场中运动的周期T=，可知电子运动的周期与速度无关．电子在磁场中所经历的时间 t=T 则得tA：tB=θA：θC=π：=2：1 故答案为：1：2，2：1． 点评： 本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题，只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解． 13. (4分)一列横波在某一时刻的波形如图所示，已知此时刻P质点的振动方向为y轴正向，则波的传播方向是______________(填“x轴正向”或“x轴负向”)，若波速为24m/s，在传播过程中，从该时刻起，质点P在1s内，经过的路程为_________。 参考答案： x轴负向（2分），4cm（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆档′1k d．旋转S使其尖端对准欧姆档′100 e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔 根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为__________W。] （2）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是： ________ A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 参考答案： (1) c a b e   ,   30K    (2) AC  15. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验结果发现重物减少的重力势能略大于增加的动能，其主要原因是 A．重物的质量过大 B．重物的体积过小 C．电源的电压偏低 D．重物及纸带在下落时受到阻力 参考答案： D 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 图为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2 s时的波形。位于坐标原点处的观察者观测到在4 秒内有10个完整的波经过该点。 ①求该波的振幅A、频率f、周期T和波速V。 ②画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0－0.6 s内的振动图象。 参考答案： 0.1m;2.5Hz; 0.4s; 5m/s. 图略。 17. 如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子．在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形．已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L．（不计带电粒子的重力） （1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大？ （2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少（用m、υ、q、L表示）？若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？ 参考答案： 解：（1）由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点． 则M O′=L=υt…① 加速度a=…② OO′=L=at2…③ 解①②③式得 E0=…④ 由动能定理知 qE0×L=Ek﹣…⑤ 解④⑤式得： Ek= （2）由题意知，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L． R0=L= B0= 放射源O发射出的粒子中，打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示． ∵OM=ON，且OM⊥ON ∴OO1⊥OO2 ∴υ1⊥υ2 ∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧． 答：（1）电场强度E0的最小值为；在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为； （2）放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧． 【考点