山西省临汾市蒲县高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

山西省临汾市蒲县高级中学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.理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是（

）A．频率

B．电压

C．电流

D．电功率参考答案：AD2.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时(

)A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小参考答案：C【详解】当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为最小；该位置为感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律公式，磁通量的变化率最大，故C正确，A、B、D错误；故选C。3.(多选)（2014秋?市中区校级期中）如图所示，AOB为一边界为四分之一圆的匀强磁场，O点为圆心，磁感应强度为B，磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m电荷量为q的带电粒子以速度v从A点沿AO方向正对圆心射入磁场，粒子从B点射出，下列说法正确的是（）A.粒子离开磁场时速度方向一定沿OB方向向上B.粒子在磁场中运动时间为C.若此粒子以同样大的速度沿BO方向正对圆心进入该磁场，则粒子从A点射出D.四分之一圆磁场的半径为参考答案：ABD解：A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，从四分之一圆的匀强磁场的A点进入磁场，从B点离开磁场，在磁场中转过四分之一圆周，离开磁场时速度方向沿OB向上，故A正确；B、粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=，粒子在磁场中运动的时间：t=T=，故B正确；C、若此粒子以同样大的速度沿BO方向正对圆心进入该磁场，由左手定则可知，粒子进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右，粒子将向右偏转离开磁场，粒子不会到达A点处，故C错误；D、由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径等于磁场的半径r，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：r=，故D正确；故选：ABD．4.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能参考答案：B【考点】光电效应．【分析】光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大．光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零．，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．从图象中看出，丙光对应的截止电压U截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大．【解答】解：A、根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误．B、丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确．C、丙的频率最大，甲乙频率相同，且均小于丙的频率，故C错误．D、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能．故D错误．故选B．5.三质点同时同地沿一直线运动，其位移—时间图象如图所示，则在0~t0这段时间内A．质点A的位移最大

B．三质点的位移大小相等C．C的平均速度最小

D．三质点平均速度一定不相等参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某电池组电动势为6V，如果不考虑它电池组内部的电阻，当把它的两极与20Ω的电阻连在一起时，则电路中的电流强度是A，在20s内电阻产生的热量是J．参考答案：解：根据欧姆定律得：A在20s内电阻产生的热量：Q=EIt=6×0.3×20J=36J故答案为：0.3A，36J7.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是____________，电阻消耗的电功率是________________。参考答案：0.04s；20W

解析

8.一根弹簧原长为L0，挂一质量为m的物体时伸长量为x，把它们共同套在一根光滑水平杆上组成弹簧振子，当其振幅为A时，物体振动的最大加速度是______________。参考答案：gA/x9.黑体辐射的实验规律如图所示，图中画出了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系．可见，一方面，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有

（选填“增加”或“减少”），另一方面，辐射强度的极大值向波长

（选填“较长”或“较短”）的方向移动．参考答案：减少、较长

解：由图可知，随温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小；同时最大辐射强度向右侧移动，即向波长较长的方向移动；故答案为：减少；较长．10.（4分）气体压强的决定因素，从微观上说，质量一定的某种气体，压强的大小是由________和分子的________决定的；从宏观上讲，气体压强的大小是由气体的________和________共同决定的。参考答案：单位体积的分子数

平均动能；体积

温度11.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为

，A、B碰撞前、后两球总动能之比为

．参考答案：4：1，9：5【考点】动量守恒定律．【分析】设开始时B的速度为v0，由题得出B与A碰撞后A与B的速度关系，然后由动量守恒定律即可求出质量关系，由动能的定义式即可求出动能关系．【解答】解：设开始时B的速度为v0，B球碰撞前、后的速率之比为3：1，A与挡板碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞，所以碰撞后A与B的速度方向相反，大小相等，A的速度是，B的速度是，选取向左为正方向，由动量守恒定律得：整理得：碰撞前的动能：碰撞后的动能：=所以：故答案为：4：1，9：512.如图所示，电压表V1和电压表V2串联接入电路中，示数分别为6V和4V。当只有电压表V2接入电路中时，示数为9V。根据以上信息，可求得电电动势为

.参考答案：13.在张紧的两端固定的弦上，满足弦长等于______，就能形成驻波．弦上的波被分成几段，每段两端的点始终是静止不动的，称为____，每段中各质点以相同的步调上、下振动，中间点振幅最大，称为波腹．参考答案：半波长的整数倍，波节、波腹三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.1）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果他测得的g值偏大，可能的原因是

（填序号）A．测摆线长时，摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地悬挂，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过快按下D．实验中将51次全振动误记为50次（2）有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上：____________.（填字母）A.1m长的粗绳

B.1m长的细线C.半径为1cm的小木球

D.半径为1cm的小铅球E.时钟

F.秒表G.最小刻度为mm的米尺

H.最小刻度为cm的米尺I.铁架台

J.附砝码的天平（3）某同学用游标卡尺测摆球直径如下图所示，则读数为

。参考答案：(1)A

(2)BDFGI

(3)0.004115.不规则的长条状的大理石块代替了摆球，他设计的实验步骤是：A.将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；C.将石块拉开一个大约α=5°的角度，然后由静止释放；D.从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期；E改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数

据，带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。

请填空：(1)你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)(2)该同学用ON的长作l为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？答：__________。(3)若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为l1、l2，若其对

应的周期分别为T1、T2，则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为______________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上．t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动．t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得ma=F-μmg①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有v=at0②当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E=Blv③联立①②③式可得E=Blt0④（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I，根据欧姆定律I=⑤式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为f=BIl⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F–μmg–f=0⑦联立④⑤⑥⑦式得R=⑧【考点定位】电磁感应定律、牛顿第二定律17.如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．试解答以下问题．（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？参考答案：解：当棒的速度为v时，则有E=BLv，I=，F=BIL，则安培力F=．（1）若施加的水平外力恒为F=8N，金属棒达到稳定时做匀速运动，由平衡条件得：F=，得：=m/s=4m/s（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒达到稳定时水平外力大小为F=由平衡条件得：=，得：=m/s=3m/s（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中，水平外力做功为Pt，根据能量守恒定律得：Pt=+Q代入解得：t=0.5s答：（1）若施加的水平外力恒为F=8N，金属棒达到的稳定速度v1是4m/s．（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，金属棒达到的稳定速度v2是3m/s．（3）该过程所需的时间是0.5s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）当施加水平恒力时，棒先做变加速运动，后做匀速运动，达到稳定状态，恒力与安培力平衡，由平衡条件求出速度v1．（2）若施加的水平外力的功率恒定时，稳定时棒也做匀速运动，此时的外力大小为，由平衡条件求出速度v2．（3）金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中，水平外力做功为Pt，外界提供的能量转化为棒的动能和电路中的电能，根据能量守恒定律列式求解该过程所需的时间．18.如图所示，在同一水平面内固定有两平行金属导轨，导轨光滑且足够长，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆垂直于导轨放置。现给杆一水平向右的初速度，经过时间t，导体杆向右运动了x，在运动过程中，导