2022-2023学年河南省周口市蓝天中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河南省周口市蓝天中学高二物理上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，在铁芯上绕着两个线圈a和b，则 A.若a线圈接恒定电流，则b线圈两端MN电势差为零 B.若a线圈接入的电流随时间均匀增强，则b线圈两端MN电势差为零 C.若a线圈中有变化的磁场，则b线圈中一定有电场 D.若a线圈O端接电源正极，且电流逐渐增强，则b线圈M端电势比N端电势高，且M、N两点间电势差随a线圈中电流的增强越来越大 参考答案： AC 2. 如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央的上方固定一与磁铁垂直的通电直导线，电流方向垂直纸面向外，则下面结论正确的是 A．磁铁对桌面的压力减小，它不受摩擦力； B．磁铁对桌面的压力减小，它受到摩擦力； C．磁铁对桌面的压力加大，它不受摩擦力； D．磁铁对桌面的压力加大，它受到摩擦力； 参考答案： C 3. 放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，物块在水平地面上始终静止，如图所示。如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变小，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况( ) A. N变小，f变大 B. N变大，f变小 C. N变小，f变小 D. N变大，f变大 参考答案： A 试题分析：对物体受力分析，受推力、重力、支持力和滑动摩擦力，如图： 根据共点力平衡条件，有f=μN；N=G+Fsinα；当α变小时，支持力变小，滑动摩擦力变小；故选C。 考点：物体的平衡 4. 下列说法正确的是 A．热量不可能从低温的物体传递给高温的物体 B．热量总是从温度较高的物体传递给温度较低的物体 C．热量不可能能从单一热源吸收热量，然后全部用来做功，而不引起其他变化 D．第二类永动机失败的原因是违反能量守恒定律 参考答案： C 5. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点、、为实线与虚线的交点，已知O点电势高于点。若不计重力，则(　　)  A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在点的速度大于M在点的速度 C．N在从O点运动至点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至点的过程中，电场力对它做的功等于零 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. 将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N. 参考答案： 7. 电磁波具有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了      _来加热食物。 参考答案： 8. 如图所示，将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为 B的匀强磁场中以速度v匀速拉出（磁场方向垂直线圈平面）   （1）所用拉力F＝         ．　 （2）拉力F做的功W＝        ． （3）拉力F的功率PF＝        ． （4）线圈放出的热量Q＝         ． （5）线圈发热的功率P热＝           ． （6）通过导线截面的电量q＝         ． 参考答案： （1）B2L2v/R （2）B2L3v/R （3）B2L2v2/R （4）B2L3v/R （5）B2L2v2/R （6）BL2/R      9. （6分)两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题： ①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是___________　 ②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动加强的点是__________________；振动减弱的点是________________。 参考答案： ①0  (1分)   ②M、O、P、Q ，N   (5分) 10. 电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到        的正电荷经过电源内部不断地搬运到       。（填“正极”或“负极”） 参考答案： 10，200 11. 太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．该核反应方程为__________________，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放_________Mev的能量(取1 u相当于931.5Mev,保留3位有效数字)． 粒子名称 质子p α粒子 电子e 中子n 质量/u 1.0073 4.0015 0.00055 1.0087 参考答案： 4H―→He＋2e,     24.8 12. 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中： （1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为　   　cm． （2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是　  　．（填选项前的字母） A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小． 参考答案： 0.97，C． 【考点】用单摆测定重力加速度． 【分析】游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数，不需要估读； 摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解． 【解答】解：（1）游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数； 固定刻度读数为：0.9cm； 游标尺第7刻线与主尺刻线对其，读数为0.07cm，故读数为：0.07+0.9=0.97cm； （2）A、用单摆的最大摆角应小于5°，故A错误； B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误； C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式g=可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确； D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误． 故选C． 故答案为：0.97，C． 13. 如图所示，条形磁铁的轴线穿过a、b、c三个金属圆环的圆心，且与三个环平面垂直，其中b、c两环同平面放置在条形磁铁的中垂面上。三个圆环的面积为sa＝sb＜sc。则通过a、b两环的磁通量Φa_______Φb，通过b、c两环的磁通量Φb_______Φc。（均选填“＜”、“＞”或“＝”） 参考答案： 小于，大于 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 单摆测定重力加速度的实验中：   (1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d= ▲ mm. Ks5u (2)悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙所示，l0=  ▲ cm (3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丁所示的F-t图象。那么： ①重力加速度的表达式g= ▲  (用题目中的物理量d、l0、t0表示). ②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是 ▲  . A．        B．      C．     D． 参考答案： （1）______11.70__________     （2）______100.25  _________  （3）①_________    ②  _________BD____ 15. 图甲给出的是利用游标卡尺测量某工件长度时的示数，此示数应为        mm；图乙给出的是利用螺旋测微器测量该工件厚度时的示数，此示数应为      mm。 参考答案： 29.70    3.470或3.471  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．粒子飞出磁场区域后，再运动一段时间从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向夹角为30°，如图所示．不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）b点到O点的距离； （3）粒子从O点到b点的时间． 参考答案： 解：（1）洛伦兹力提供向心力，qv0B=m， 得：R=． （2）设圆周运动的圆心为a，则： ab==2R， Ob=R+ab=3． （3）圆周运动的周期T=， 在磁场中运动的时间t1=T=． 离开磁场后运动的距离 s=Rtan60°=， 运动的时间t2==． 由O点到b点的总时间 t=t1+t2=（+）． 答案：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）b点到O点的距离3； （3）粒子从O点到b点的时间（+） 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力． 【分析】（1）根据带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力即可求得半径；（2）画出粒子的运动轨迹，轨迹几何关系求距离；（3）根据圆心角求做圆周运动的时间，在由运动学知识求另一段时间． 17. 如图所示，大量质量为m、电荷量为+q的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出．已知A、B间电压为U0；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直．假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用．则： （1）求粒子在偏转电场中运动的时间t； （2）求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U； （3）接第（2）问，当偏转电压为U/2时，求粒子进出磁场位置之间的距离． 参考答案： 解析：解析：（1）粒子在AB间加速， 有                                （2分）       又粒子在偏转电场中，水平方向：            （2分） 所以：                              （1分） （2）当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大 即                                        （2分） 又                                       （1分）   且                                      （1分） 代入第（1）问数据得：                  （2分） （3）设粒子进入偏转电场时速度为v0，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为θ，在磁场中轨道半径为r 粒子离开偏转电场时，                   （1分） 在匀强磁场中：                         （2分） 粒子进出磁场位置之间的距离             （1分） 解得                          （2分）      说明：该结果与偏转电压U无关 18. （16分）如图所示，在倾角为的光滑斜面上端系着一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧的下端连有一质量为m的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若手持挡