2022-2023学年浙江省温州市白鹿外国语中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年浙江省温州市白鹿外国语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. 如图两个等量异种电荷的连线和中垂线有a、b、c三点，现将一个带负电的检验电荷从     a移到b再移到c点，下述说法正确的是（    ） A、电场中c点电势高于b点，b点电势高于a点 B、负电荷在三点受到的静电力方向相同 C、负电荷在c点受到的静电力最大 D、负电荷在三点的电势能Ea>Eb>EC 参考答案： BC 2. （单选）一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则  （    ） A．a、b两点的电势一定相等                           B．该点电荷一定沿等势面移动 C．作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的    D．a、b两点的场强一定相等 参考答案： A 从a点移到b点电势能变化为零，即电场力做功为零， 根据公式可得，a、b两点的电势差为零，即a、b两是等势点，选项A正确；a、b两点电势相等，电场强度不一定相等，比如一个正电荷形成的电场中在同一球面上的两点，电势相等，但是电场强度方向不等，选项D错误；因为从a到b的方法有很多，有可能是沿等势面移动，也可能是没有沿等势面移动，故电场力方向不一定垂直于其移动方向，B、C错误。 3. 如图所示，电路中a、b、c为三个相同的灯泡，每个灯泡的电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是 A．a、b两灯变暗，c灯变亮 B．a、b两灯变亮，c灯变暗 C．电源输出功率增大       D．电源内阻的热功率增大 参考答案： BCD 4. （单选）如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧的第Ⅰ和第Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。t＝0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是(    ) 参考答案： A 5. 关于磁通量的概念，下列说法中正确的有（　　　　） A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大； B．磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大； C．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零； D．线圈的匝数增加１倍，它的磁通量也增加一倍。 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω. 参考答案： 10 7. 如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=            。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=          。 参考答案：    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. 一球重为G，置于光滑的两平面之间，已知一平面竖直放置，另一平面与竖直方向成角，如图所示。则球对竖直平面的压力F1等于______，对倾斜平面的压力F2等于______。   参考答案： 、 10. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（     ） A. 电容器的带电荷量不变 B. 尘埃仍保持静止状态 C. 电流计中有a到b方向的电流 D. 电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过 参考答案： BCD 带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断尘埃是否仍保持静止．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向． 将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容减小，而电压不变，则电容器带电量减小。故A错误。由于板间电压和距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态。故B正确。电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，电路中逆时针方向的电流，则检流计中有a→b的电流，即自由电荷由b到a方向的定向移动。故CD正确。故选BCD。 【点睛】本题电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式和电容的定义式，以及平衡条件进行分析判断。 11. 在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为______   _N，在两者连线的中点处，电场强度大小为__________N/C。 参考答案： 12. 如图所示，在x轴上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴的下方有沿-y方向的匀强电场，场强大小为E。有一质量为m，带电量为q的粒子（不计重力），从y轴上的M点（图中未标出）静止释放，最后恰好沿y的负方向进入放在N（a,0）点的 粒子收集器中，由上述条件可以判定该粒子带         电荷，磁场的方向为     ，M点的纵坐标是             。 参考答案： 负  向里    n=1、2、3 13. 如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=________；两电阻两端的电压之比UA∶UB=_________。  参考答案： （1）2000v（2）99.5%（3）199：22 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学需要测定某干电池的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻小于4Ω；电压表（量程0一3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程0～0.6A，内阻约1.0Ω）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1 A）各一只． （1）实验中滑动变阻器应选用          (填“R1”或“R2”)。 （2）在甲图的方框中画出实验电路图。 （3）根据实验中测得多组电压和电流值，在U－I图象中描点得到的如图乙所示，由图可求出该电源电动势E＝           V；内阻r=       Ω。 参考答案： 15. 某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间) A．电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 kΩ)  B．电流表A(量程2 mA，内阻约为50 Ω) C．电阻箱R(0～999.9 Ω)                D．开关S一只、导线若干 (1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，从实际操作中你认为可行吗？请说明理由：_____________________________________________. (2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图． (3)根据(2)中实验电路测得的5组U、R数据，已在上图坐标系中描出了各点，作出了图象．根据图象求得E＝________ V，r＝________ Ω.（结果保留2位有效数字） 参考答案： （1） 不可行，理由：根据所给数据，电路中电阻箱取最大值，电路中电流大于电流表量程2 mA，烧电流表              （2）   （3） E＝  3.6  V，r＝  9.3  Ω.（结果保留2位有效数字） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量mA=1kg，B物体的质量mB=4kg，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为F=10N的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求： （1）运动过程中A物体的最大速度． （2）运动过程中B物体的最大速度． 参考答案： 解：①恒力做的功为：W=Fx=2J 弹簧具有的最大弹性势能为：EP=W=2J 弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大 EP=mA vA==2m/s  ②当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大 根据系统动量守恒定律和能量守恒得 mAvA=mAv′A+mBv′B mA=mA+mB   所以：vB=0.8m/s  答：（1）运动过程中A物体的最大速度是2m/s． （2）运动过程中B物体的最大速度是0.8m/s． 【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律． 【分析】（1）根据功的定义式求出恒力做的功，弹簧完全弹开达到原长时，A速度达到最大，根据能量守恒求解 （2）当弹簧再次达到原长时，B物体的速度最大，根据系统动量守恒定律和能量守恒求解 17. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C．已知状态A的温度为480K．求： （1）气体在状态C时的温度； （2）试分析从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量． 参考答案： 解：（1）A、C两状态体积相等，则有① 得：② （2）由理想气体状态方程③ 得：④ 由此可知A、B两状温度相同，故A、B两状态内能相等； 而该过程体积增大，气体对外做功， 由热力学第一定律得： 气体吸收热量   ⑤ 答：（1）气体在状态C时的温度为160K； （2）从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量． 【考点】理想气体的状态方程． 【分析】根据气体状态方程=C，找出各个状态的状态参量，根据气体的状态方程计算即可得到在B状态时的气体的温度大小，根据PV=C来分析AB过程中的最高的温度． 18. 在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿负x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿正y方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？ 参考答案： （1）负电，q/m= v/rB    （5分）（2）B/=√3/3 B     t= √3∏r/3v