广东省韶关市北乡中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

广东省韶关市北乡中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析 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. （多选题）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则（　　） A．粒子带正电 B．粒子加速度逐渐减小 C．A点的速度大于B点的速度 D．粒子的初速度不为零 参考答案： BCD 【考点】电场线． 【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．沿着电场线的方向电势降低的．因此可作出A、B点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线去判定． 【解答】解：A、由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故在A点电场力沿电场线向左，电场的方向向右，电场力的方向与电场方向相反，故粒子带负电，故A错误； B、根据电场线的疏密可知，A的电场强度大B点的电场强度，所以粒子在A点的电场力大B点的电场力， 根据牛顿第二定律可知，粒子在A点的加速度大B点的加速度，即粒子的加速度逐渐减小，故B正确； C、电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故粒子从A到B电场力做负功，所以动能减小，即速度不断减小．所以A点的速度大于B点的速度，故C正确； D、若在A点的初速度为零，在电场力作用下，粒子将逆着电场线运动，故粒子的初速度不为零，故D正确． 故选：BCD． 2. 如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABCD，其中AC边与对角线BC  垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于粒子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是 （  　) A．入射速度越大的粒子，其运动时间越长 B．入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长 C．从AB边出射的粒子的运动时间都相等 D．从AC边出射的粒子的运动时间都相等 参考答案： C 3. （多选）如图电路(a)、(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光        （         ） A．在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗  B．在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗   C．在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗  D．在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 参考答案： AD 4. 如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(    ) A. MN上的张力先增大后减小 B. MN上的张力逐渐增大 C. OM上的张力逐渐增大 D. OM上的张力先增大后减小 参考答案： BD 【详解】由题意可知，重物在运动过程中受重力，MN绳拉力，OM绳拉力，与夹角保持不变，在某一时刻三个力受力分析示意图如图(a)所示，将此三个力平移为矢量三角形如图(b)所示，因为mg大小方向不变，与的夹角不变，故可将三个力平移入圆中，mg为一条固定的弦(固定的弦所对应的圆周角为定值)，由图(c)可得从0逐渐变为直径，故逐渐增大，故A错误B正确；先从弦变为直径再变为弦，故先变大后变小，故C错误D正确； 故选BD。 5. （多选题）关于电流和电阻，下列说法中正确的是（　　） A．金属靠自由电子导电，金属的温度升高时，自由电子的平均热运动速率增大，金属导体中的电流增大 B．金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的 C．由R=可知：在U一定时，电阻与电流成反比；在I一定时，电阻与电压成正比 D．电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系 参考答案： BD 【考点】欧姆定律；电阻定律． 【分析】欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．也就是说在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比． 【解答】解：A、电流与自由电子的热运动无关，温度变大时金属导体中的电阻增大，电流是减小的；故A错误； B、金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的；故B正确； C、电阻的阻值是其本身的性质，与电流及电压无关；故C错误； D、电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系；故D正确； 故选：BD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如下图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，线圈先后两次转速之比为      ；两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝         。 参考答案： 3∶2  ；  9∶4 7. 如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S1的距离为L,则 N极板为________极板,此离子荷质比=_____________. 参考答案： 正      由带电粒子在磁场中的偏转方向,可判断其带负电,带电粒子在电场中加速运动,可知 N板为正极板. 粒子在电场中加速,有 粒子在磁场中偏转,有 整理得. 8. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.某大学制成了能把m=2.2g的弹体 (包括金属杆CD的质量)加速到v=10km／s的电磁炮. 若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________T，磁场力的最大功率P=________W(轨道摩擦不计) 参考答案： 55，1.1×107 9. 用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为_____________V，内电阻为_________Ω    参考答案：   1.40    ；       1   10. 原子核的质量数为    ，电荷数为    ；质子数为      ，中子数为     ． 参考答案： 3;2;2;1 11. 质量为3.0kg的物体从静止开始做直线运动中的受力随时间变化的情况如图所示，那么物体2s末的即时速度为________m/s，4s末的即时速度为__________m/s。 参考答案： 14. （6分）如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向，按如下步骤操作： ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ ②对两个传感器进行调零 ③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，记录两个传感器读数 ④取下钩码，移动传感器A改变θ角 重复上述①②③④，得到图示表格a。 （1）根据表格a，A传感器对应的是表中力    （填“F1”或“F2”）。钩码质量为     kg（保留1位有效数字）。 （2）某次操作中，有同学使用相同器材实验，但将传感器调零后再接上支架，其后按①③④步骤重复实验，得到图示表格b，则表格空缺处数据应接近             。     表a   表b     参考答案： （1）F1    0.05  （2）0.637（0.630~0.645之间均可 13. 将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开。现将电热器接到一个U=10sinωt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间        ；若接到另一正弦交流电源上，需要时间为t，那么这个交流电源电压的最大值为         V。 参考答案： 2t   20 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如想得到该金属电阻丝的电阻率，有个环节要用螺旋测微器测电阻丝直径。 某 同学测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=______ mm。 参考答案：      ______3.204mm—3.206mm___ 15. （4 分）某同学在“研究匀速直线运动”的实验中，将小车沿倾斜的长木板无初速下滑，直接用位移传感器采集到实验数据后得到如图所示的s-t 图象，从图象表明小车的运动是否属于匀速直线运动________，(“是”或“不是”)。为了达到实验目的，应采取的措施是_________________________。 参考答案： 不是；减小长木板的倾角（每空2 分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 有一金属棒放在图示的匀强磁场中，当棒中通5A的电流时，棒能水平导轨上匀速运动，此时棒受到的摩擦力为12N。已知导轨间距为2m。求： （1）棒受到的安培力大小（2）磁场的磁感应强度的大小 参考答案： 17. （15分）如图所示，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l，电阻可忽略不计；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动。两杆的电阻皆为R。杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为M的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行。导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B。现两杆及悬物都从静止开始运动，当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时，两杆加速度的大小各为多少？ 参考答案： 解析： 用E 和I分别表示abdc回路的感应电动势和感应电流的大小，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知 E ＝Bl（v2－v1）                                         （1）                                                   （2） 令F表示磁场对每根杆的安培力的大小，则 F＝IBl                                                   （3） 令a1和a2分别表示ab杆cd杆和物体M加速度的大小，T表示绳中张力的大小，由牛顿定律可知 F＝ma1                                                   （4） Mg－T＝ma2                                              （5） T－F＝ma2                                                （6） 由以上各式解得                                           （7）                                    （8） 评分标准： 本题15分。（l）式3分，（2）式2分，（3）式3分，（4）、（5）、（6）式各1分，（7）、（8）式各2分。 18. （12分）如图所示，一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方