山西省太原市西山煤电集团公司第九中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

山西省太原市西山煤电集团公司第九中学2023年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.（单选）如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是（

）A．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力B．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力C．人对测力计没有压力

D．人对测力计有压力，测力计对人没有支持力参考答案：A2.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图8，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．[来源:Z,xx,k.Com](2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可[来源:学#科#网](3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)．参考答案：(1)交流(2)D(3)B(4)GK3.（多选题）穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势是t1﹣t2时间内产生的感应电动势的2倍D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大参考答案：CD【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比．结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率k=．运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即E=N结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率k=．A、图①中磁通量Φ不变，无感应电动势．故A错误．B、图②中磁通量Φ随时间t均匀增大，图象的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变．故B错误．C、图③中回路在O～tl时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k1，在tl～t2时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k2，从图象中发现：k1是k2的绝对值的2倍．所以在O～tl时间内产生的感应电动势等于在tl～t2时间内产生的感应电动势的2倍．故C正确．D、图④中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确．故选：CD．4.在如图所示的匀强电场中，若一个点电荷从P点由静止释放，只受到电场力的作用，则以下说法中正确的是（

）A．该点电荷一定做匀加速直线运动B．该点电荷一定向右做匀速运动C．该点电荷受到的电场力逐渐增大D．该点电荷一定做匀减速直线运动参考答案：A5.如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置O处上放一个电荷量为+q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点，P点与点电荷之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是（

）A．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为

B．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为C．方向垂直于金属板向左，大小为

D．方向垂直于金属板向左，大小为

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.光滑水平面上停着一辆长为L的平板车，车的一端放着质量为m的木箱，车的另一端站着质量为3m的人，车的质量为5m，若人沿车面走到木箱处将木箱搬放到车的正中央，则在这段时间内，车的位移大小为________参考答案：L/97.一个电容器的电容是1.5×10-2μF，把它两个极板接在90V的电源上，电容器每个极板所带电荷量Q为______c。参考答案：1.35×10-68.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，此时线框中的电功率为________，此过程回路产生的焦耳热为________。参考答案：

9.用6N水平拉力拉质量为2kg的物体，沿水平桌面匀速运动，若水平力改为10N，则物体的加速度大小为

▲

m/s2。动摩擦因数为

▲

（g=10m/s2）参考答案：2

,

0.310.如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)．在活塞上缓慢地加沙子，在此过程中，密闭气体________(选填“吸热”“放热”或“无热传递”)，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数________(选填“增多”“减少”或“不变”)．参考答案：

(1).放热

(2).增多【分析】根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热；根据气体压强的微观意义来判断单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数.【详解】在活塞上缓慢地加沙子，气体的压强变大，体积减小，外界对气体做功，由于活塞导热性良好，则气体与外界温度保持相等，根据热力学第一定律可知，密闭气体放热；气体的温度不变，而压强变大，可知单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加；11.磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的

反映磁场的强弱；磁感线上

表示该点磁场方向。参考答案：12.从太阳和其他天体上，时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的

力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球的

附近，有时会在那里形成美丽的极光。参考答案：洛伦兹，两极（南极或北极）13.（4分）一物体从静止开始做匀加速直线运动，那么它在3s末与6s末的速度之比为

，它在前3s内与前6s内的位移大小之比为

。参考答案：1：2；1：4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为______。③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）。④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。参考答案：①竖直

②稳定

L3

1mm

③

L0

④

4.9

1015.测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=

，r=

。（用I1，I2，U1，U2及R表示）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g＝10m/s2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？参考答案：解：（1）汽车受重力G和拱桥的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5000N

（1分）根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5000N

（1分）（2）汽车受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有G－F＝

故＝4000N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4000N

（3分）（3）汽车只受重力GG＝＝m/s17.如图（甲）所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图象，不计逸出电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U。偏转线圈产生的磁场场分布在边长为l的正方形abcd区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图16乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从－B0均匀变化到B0。磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用。（1）求电子射出电场时的速度大小。（2）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。（3）荧光屏上亮线的最大长度是多少？

参考答案：（1）设电子射出电场的速度为v，则根据动能定理，对电子的加速过程有

………………4分解得

………………3分

（2）当磁感应强度为B0或－B0时（垂直于纸面向外为正方向），电子刚好从b点或c点射出，设此时圆周的半径为R1。

如图所示，根据几何关系有：解得R=

………………4分电子在磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，因此有：解得

………………4分

（3）根据几何关系可知，…………3分设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d，则

…………3分由于偏转磁场的方向随时间变化，根据对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为

………………1分

18.水力发电已经成为我国的重要能源之一。欲在某河段上筑坝安装一台发电功率P=100kW的发电机，发电机输出电压U1=500V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线的总电阻R线=10Ω，用户端通过降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损耗的功率为输送总功率的4%，试求：

⑴输电线上通过的电流；⑵升