河北省邯郸市二十五中学育华校区2022年高二物理上学期期末试卷含解析

河北省邯郸市二十五中学育华校区2022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. （多选）如图所示，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上．平衡时，两小球恰处于同一水平直线上，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)．现在同时剪断两绝缘细线，下列判断正确的是(　 ) A．mA一定小于mB B．qA一定大于qB C．剪断细线后A、B两球都沿原细线方向做匀加速直线运动。 D．在两小球落地前观察，同一时刻两小球一定都在同一高度。 参考答案： AD 2. 电场中有A、B两点，把某点电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则下列说法正确的是 A．该电荷是正电荷，且电势能减少        B．该电荷是正电荷，且电势能增加 C．该电荷是负电荷，且电势能增加        D．电荷的电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷 参考答案： D 3. （单选）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（　　） A． 安培力的方向可以不垂直于直导线 B． 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C． 安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关 D． 将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 参考答案： B 安培力． 解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确； C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误； D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误． 故选：B． 4. 如图把一个磁单极子（只有一个N磁级）穿过一个超导体线圈，则感应电流的 A．方向改变，很快消失 B．方向不变，很快消失 C．方向改变，永不消失 D．方向不变，永不消失 参考答案： D 5. （单选）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为(     )    A.    B.      C．       D. 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若N板向M板靠近，θ角将_____；把电键K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______．(填“变大”“变小”或“不变”) 参考答案： 变大；不变   7. 一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是总电阻为r的单匝的圆形导线，置于竖直向上均匀变化的磁场中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B0的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，则圆形线圈中的磁场均匀__________(填增强或减弱)，圆形导线中的磁通量变化率为__________。 参考答案： 增强    8. 如下图所示，左边是一个由直流电源和定值电阻R1、R2及热敏电阻R3组成的控制电路，右边是由电磁继电器、电源和报警灯D组成的报警电路。热敏电阻R3的阻值随温度的升高而减小，电磁铁线圈的电阻不可忽略。 当控制电路所处的环境温度升高到某一数值后，要求能够通过报警电路中的报警灯D发光来报警。为了能实现这功能，在控制电路中有A、B、C三个输出端，选择其中的两个端点与电磁铁的输入端P、Q两个接线柱连接，那么应该选择的端点是　　　　（选填“A、B”、“A、C”或“B、C”）。 参考答案： 9. 如图所示，是某实验小组同学根据实验数据绘制的图像，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R=         ，电源的电动势为       ，内电阻为           电源的总功率         。 参考答案： ，3V，，6W 10. 如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球，验电器金属球处感应出      电荷，而金属箔则由于带       电而张开一定角度；如带正电的物体接近带正电的验电器的金属球，金属球的正电荷电荷量       ，金属箔张角         ； 参考答案： 11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为A0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧滑块的m1v1=　  　 g?m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=　 　 g?m/s． 参考答案： 22.5； 0． 【考点】验证动量守恒定律． 【分析】根据平均速度公式可求得滑块通过光电门时的速度，再根据动量公式即可求得两次动量，并求出动量的矢量和． 【解答】解：左侧滑块的速度为：v1===0.225m/s 则左侧滑块的m1v1=100 g×0.225 m/s=22.5 g?m/s 右侧滑块的速度为：v2===0.15m/s 则右侧滑块的m2v2=150 g×（﹣0.15 m/s）=﹣22.5 g?m/s 因m1v1与m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=0 故答案为：22.5； 0． 12. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带　  　电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将　      （填“向上运动”“向下运动”或静止”） 参考答案： 负，向上运动． 【考点】法拉第电磁感应定律；电容． 【分析】带电粒子受重力和电场力平衡，由楞次定律可判断极板带电性质，由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势变化，从而知道电场力的变化． 【解答】解：当磁场均匀增加时，由楞次定律可判断上极板带正电．所以平行板电容器的板间的电场方向向下，带电粒子受重力和电场力平衡，所以粒子带负电． 若增大磁感应强度的变化率，感应电动势增大，粒子受的电场力增大，则带电粒子将向上运动． 故答案为：负，向上运动． 13. （填空）通电螺线管中通以如图所示方向的电流，请在图中标出各个小磁针的N极。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （10分）将一单摆装置竖直悬挂于某一悬点，其中悬线的上部分在带孔的薄挡板上面（单摆的下部分露于板外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到挡板，如果本实验的长度测量工具只能测量出挡板到摆球球心之间的距离，并通过改变而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出悬点到挡板的高度h和当地的重力加速度。     （1）现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表； C．天平；D．毫米刻度尺。 本实验所需的测量工具有          ；（填测量工具代号） （2）在实验中，有三名同学分别得到了T2—关系图象如图（乙）中的a、b、c所示，那么，正确的图象应该是        ； （3）由图象可知，悬点到挡板的高度h＝         m； （4）由图象可知， 当地重力加速度g＝        m/s2；（保留三位有效数字） （5）如果某同学用此装置测出的重力加速度的结果比当地重力加速度的真实值偏大，他在实验操作上可能出现的失误是 A．测量时没有加上摆球半径 B．选用摆球的质量偏大 C．在时间t内的n次全振动误记为n＋1次 D．在时间t内的n次全振动误记为n－1次 参考答案： （1）BD（2分）；（2）a（2分）；（3）0.4（2分；（4）9.86或9.87（2分）；（5）C（2分） 15. （1）某同学用伏安法测量一只干电池的电动势和内阻得出如左图所示的U-I图，从U-I图可知该干电池的电动势E=       内阻r=        (2).测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R0=4 Ω，滑线变阻器R，电键S，导线若干． ①在方框内画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出． ②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则可以求出E=____，r=_______(都用I1，I2，U1，U2及R表示     参考答案： （1）1.5V  0.5Ω    （2）①如图         ②            四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （8分）空调机中的压缩机在一次压缩过程中，对被压缩的气体做了1.0×103J的功，同时气体的内能增加了0.5×103J。该过程气体吸热还是放热？吸收或放出的热量Q是多少？ 参考答案： 解析： 该过程气体放热 由热力学第一定律得 △U=W+Q 代入数据得 Q=0.5×103J 该过程放热0.5×103J 17. 如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5 T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4 m，导体棒a b质量m=2.0 kg，电阻R=1Ω，与导轨的动摩擦系数为，其余电阻可忽略不计。现在导体棒a b在水平外力F=10 N的作用下，由静止开始运动了s=40 cm后，速度达到最大。求: (1)导体棒ab运动的最大速度是多少？ (2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是多少？ (3)导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是多少？ 参考答案： （1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s；？ （2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/s2； （3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J． 解：（1）导体棒受到的安培力： 当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得： 解得最大速度：v=1.5m/s； （2）当速度达到最大速度一半： 由牛顿第二定律得： 解得：a=1.5m/s2； （3）在整个过程中，由能量守恒定律可得： 解得：Q=0.15J； 答：（1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s；？ （2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/s2； （3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J． 18. 如图所示，物块A的质量m＝2 kg（可看着质点）；木板B的质量M＝3 kg、长L＝1 m。开始时两物体均静止，且A在B最右端，现用F＝24 N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动，经过一段时间，物块A滑到木板最左端，不计一切摩擦，求： (1)此时物块A的速度. (2)这个过程中拉力F做的功.               参考答案： 解析：(1)如图乙所示，用F＝24 N的力拉动滑轮时，A、B受到向左的拉力均为F′＝12 N 由牛顿第二定律知：aA＝＝6 m/s2 aB＝＝4 m/s2 当