山东省德州市宁津县综合高级中学2023年高二物理下学期期末试卷含解析

山东省德州市宁津县综合高级中学2023年高二物理下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.根据热力学第二定律，下列判断正确的是A．电流的能不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的参考答案：BC2.国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=200（V），电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是（

）A.输入电压有效值为200

V，电流频率为50

HzB.若变阻器的滑片不动，S由a接到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小C.S接到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D.S接到a处，当变阻器滑片向下滑动时，两电压表示数都增大参考答案：AB【详解】A.根据瞬时值表达式知，输入电压的最大值是U1m=200V，输入电压的有效值U1=200V，角速度ω=100π，所以f==50Hz，故A正确；B.若变阻器滑片不动，S打到b处，副线圈电压变小，输出功率和输入功率都减小，由P1=U1I1知，原线圈电流减小，即电压表V2和电流表A1示数都减小，故B正确；CD.S接到a处，副线圈匝数增加，根据，则副线圈两端的电压增加，电压表V1示数不变，电压表V2示数增加；滑片向下滑动，变阻器电阻变小，副线圈电流增大，即A2示数变大，输出功率增大，输入功率增大，输入电压不变，所以电流表A1示数增大，故CD错误。3.两个环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图1所示方向的感应电流，则：A．A可能带正电且转速减小；B．A可能带正电且转速增大；C．A可能带负电且转速减小；D．A可能带负电且转速增大。参考答案：BC4.（多选）圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc参考答案：BC5.（多选）如图a所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图b是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的速度－时间图像。已知金属线框的质量为m，当地的重力加速度为g，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量。(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件，以下说法正确的是A．可以求出金属框的边长B．可以求出金属线框在进入磁场过程中通过线框某一横截面的电量C．可以求出金属线框在整个下落过程中所产生的热量D．可知最终ad边穿出磁场时又恰好受力平衡参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(2分)电磁波在真空中传播的速度为__________m／s。参考答案：3×107.构成家用电器电路的三种基本元件分别是，电阻器，

，

参考答案：电容器

电感器8.已知空气中的声速V空=340m/s，有一声波在空气中的波长为λ空=1m，则该声波的频率为____HZ。该声波在水中传播时（已知V水=1450m/s）的波长为

m。若已知该声波在铁轨中传播时的波长为14.4m，则可计算出铁轨中的声速为____

____m/s。

参考答案：340

4.26

48969.用能量为l5eV的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV，该金属的逸出功为

eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．参考答案：2.55;210.如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7VC.电动机产生的热功率为4WD.电源输出的电功率为24W参考答案：B试题分析：电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12-2×1-2×1.5W=7V，电动机的总功率为：P总=UI=7×2W=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5W=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W-2W=12W，所以B正确；AC错误；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，所以D错误．故选B.考点：电功率【名师点睛】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.11.右图中竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。一个带电量为的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了，则该电荷运动的轨迹不可能是虚线（选“a”或“b”）；若N点的电势为，则M点电势为。参考答案：12.如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为正电荷，则________点电势最高，将正电荷放在________点时电势能最大，将负电荷放在________点时电势能最小。若Q为负电荷，则________点电势最低，将正电荷放在________点时电势能最小，将负电荷放在________点时电势能最大。参考答案：13.（4分）一个木箱静止在粗糙水平面上，木箱的重量为G=20N，木箱和地面间的动摩擦因数为μ=0.3。最大静摩擦力为7N，现在用水平向右的拉力F拉木箱。第一次F=4N，第二次F=10N，则两次木箱所受的摩擦力大小分别为__

__N和___

_N。参考答案：4；6三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，把你认为正确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挡的零刻度，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使其尖端对准欧姆挡×1Kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔(2)多用电表除了可以测电阻，还可以测电压和电流，那么：用多用电表测二极管正向电阻时，_______表笔接二极管的正极；用多用电表测量用电器两端的电压时，________表笔接高电势；用多用表测电流时，电流应该从____________表笔流入。（以上均填“红”或“黑”）(3)如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，多用表表盘指针在测量时的偏转位置如图所示。若是用A档测量，则读数为________；若是用B档测量，则读数为_______；若是用C档测量，则读数为_______。参考答案：(1)cabe

(2)黑

红

红

（3）14.0Ω

5.2mA

26.0V15.如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第1条亮纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图2所示为

____mm。转动手轮，使分划线向一侧移动到第6条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得6条亮纹中心间的距离为△x=1.520mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长λ为

.

参考答案：2.320mm(2.319-2.321mm)

4.56×10-7m

（每空3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，带有微小开口（开口长度可忽略）的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈的直径为m，电阻,开口处AB通过导线与电阻相连，已知磁场随时间的变化图像如乙图所示，求：⑴线圈AB两端的电压大小为多少？⑵在前2秒内电阻上的发热量为多少？参考答案：（1）

…………（2分）

……………（2分）（2）

………17.如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L.导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)若金属棒下滑过程中某时刻加速度大小为a，求此时金属棒受到的磁场的作用力大小；(3)金属棒的速度大小随时间变化的关系．参考答案：解析(1)设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为：E＝BLv

平行板电容器两极板之间的电势差为：U＝E （1分）18.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=10m/s2，求：（1）物块m2过B点时的瞬时速度V0及与桌面间的滑动摩擦因数．（2）BP间的水平距离（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）．（4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．参考答案：解：（1）由物块过B点后其位移与时间的关系s=6t﹣2t2得与s=：v0=6m/s

加速度a=4m/s2而μm2g=m2a

得μ=0.4

（2）设物块由D点以vD做平抛，落到P点时其竖直速度为根据几何关系有：解得vD=4m/s运动时间为：t=所以DP的水平位移为：4×0.4m=1.6m根据物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2，有：在桌面上过B点后初速v0=6m/s，加速度a=﹣4m/s2所以BD间位移为m所以BP间位移为2.5+1.6m=4.1m（3）设物块到达M点的临界速度为vm，有：vM==m/s由机械能守恒定律得：=解得：v′M=m/s因为＜所以物块不能到达M点．（4）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，释放m1时，EP=μm1gsCB释放m2时且m1=2m2，可得：m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由能量转化及守恒定律得：可得Wf=5.6J答：（1）物块m2过B点时的瞬时速度为6m/s，与桌面间的滑动摩擦因数为0.4．（2）BP间的水平距离为4.1m；（3）m2不能沿圆轨道到达M点；（4）m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功为5.6J．【考点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第