山西省朔州市北曹山中学2023年高二物理下学期期末试题含解析

山西省朔州市北曹山中学2023年高二物理下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.（单选题）关于磁场下列说法正确的是（

）A．磁场是一种实体，人们可以通过仪器观看

B．磁场是一种客观存在的特殊物质形式C．磁体南极处的磁场比磁体北极处的磁场强

D．E是描述磁场大小物理量的符号参考答案：B2.关于电动势，下列说法正确的是()A．电源两极间的电压等于电源电动势B．电动势越大的电源，将其他形式能转化为电能的本领就越大C．电源电动势的数值等于内、外电压之和D．电源电动势与外电路的组成无关参考答案：BCD3.根据奥斯特的电生磁理论，通电直导线会产生磁场，同学们结合实验提出了以下几个问题，其中认识正确的是（）A.导线没有通电时，小磁针的N极大致指向南方B.若小磁针静止在沿东西方向的放置的导线正下方，通电后可能看不到小磁针的偏转C.若沿东西方向放置导线，通电后导线正上方的小磁针离导线越远，偏转角度越小D.若导线沿南北放置，通电后导线延长线上放置的小磁针也会发生偏转参考答案：BC【详解】A、导线没有通电时，小磁针，只有地磁场的作用下，处于南北方向，小磁针的S极大致指向南方，故A错误；B、当沿东西方向放置在磁针的正上方，仍不会偏转，故B正确；C、当沿东西方向放置导线，通电后导线正上方的小磁针离导线越远，偏转角度越小，故C正确；D、当小磁针在导线的延长线上时，没有磁场作用，因此小磁针不会偏转，故D错误。4.(单选)下图中，属于升压变压器又可能使灯泡发光的是（）参考答案：C5.根据分子动理论，设两个分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力与分子势能与它们间距离的关系，正确的是（）（A）若两分子间距离在r0的基础上增大，则分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引力（B）两分子间距离越大，分子力越小．分子间距离越小，分子力越大（C）两分子间距离为r0时，分子势能最小，在r0的基础上距离增大或减小，分子势能都变大（D）两分子间距离越大，分子势能越大．分子间距离越小，分子势能越小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ．若待测电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻，应采用电流表法，测量值比真实值偏；若待测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻时，应采用电流表法．ks5u参考答案：外接

、

小

、

内接

7.游标卡尺读数为___________mm，螺旋测微器的读数为___________mm。ks5u参考答案：9.40;

5.545～5.5478.

竖直方向的匀强电场中，一个质量为m、带电荷量为+q的质点，从A点射入电场恰好沿图中虚线所示直线AB运动，如图所示。则该质点沿直线AB运动的过程中将做

运动，该匀强电场的方向_____，场强大小E＝________。参考答案：9.（1）某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力G＝，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情况下，若整个过程中封闭气体内能的变化为△U，求：①气体的最高温度T______；②整个过程中气体吸收的热量Q_________。参考答案：

(1).不断增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【详解】（1）给电热丝通电，过一段时间，活塞缓慢上升，气体先做等容变化，随着温度升高，压强变大，在活塞缓慢上升时，是等压变化，随着体积增加，温度继续升高，温度是分子平均动能的标志，随着温度上升，气体分子的平均速率不断增大；气体分子间距较大，大于10r0以上，一般认为气体分子间作用力为零。（2）①气体先等容变化至压强为：，设温度升高为T1，则有：，解得：，接着等压膨胀至体积为，设温度升高到T，则有：，解得：T=2T0②整个过程对外做功：，根据热力学第一定律得：，代入数据解得：10.电磁波谱有无线电波、

、可见光、紫外线、X射线、γ射线。参考答案：11.在5m高处以10m/s的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g取10m/s2，则：（1）小球在空中运动的时间是：

（2）小球落地时的水平位移大小是

（3）小球落地时的速度大小

．参考答案：（1）1s．（2）10m．（3）10m/s【考点】平抛运动．【分析】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=，求出运动时间，（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平位移．（3）在竖直方向上，根据vy=gt，求出落地时竖直方向上的分速度，然后根据运动的合成求出合速度大小．【解答】解：（1）根据h=得：t==s=1s（2）小球落地时的水平位移大小为：x=v0t=10×1m=10m．（3）小球落地时竖直方向上的分速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s落地时的速度大小为：v==10m/s故答案为：（1）1s．（2）10m．（3）10m/s12.某同学用图所示的自制楞次定律演示器定性验证法拉第电磁感应定律。①该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环______(填“a”或“b”)，圆环向后退，从上往下看，系统作______(填“顺”或“逆”)时针转动。②对能使系统转动的圆环，该同学发现：磁铁插入越快，系统转动状态变化越快，说明圆环受到的磁场力越大，产生的感应电流越_

_(填“大”或“小”)，感应电动势也越_

_(填“大”或“小”)。而磁铁插入越快，圆环内磁通量变化越_

__(填“快”或“慢”)。故感应电动势与磁通量变化的快慢成_

_比(填“正”或“反”)。参考答案：13.利用螺旋测微器测量小钢珠的直径，由图可知小钢珠的直径是_________mm。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的装置验证动量守恒定律．先将质量为的小球A从斜槽轨道上端无初速释放，经轨道末端水平抛出，经时间t落在水平地面上的P点．然后在轨道末端放置质量为的小球B（两球形状相同，＞），将A球从同一位置无初速释放，与球B碰撞后，两球分别落在地面上的M点和N点．轨道末端的重锤线指向地面上的O点，测得，，，忽略小球的半径.求：①与B球碰撞前瞬间A球的动量；②A与B碰撞过程中，动量守恒的表达式.参考答案：①

②（1）碰撞前A的速度：与B球碰撞前瞬间A球的动量：（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，将OM=a，OP=b，ON=c代入可得：15.（4分）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是_________（用器材前的字母表示）A．6.0V的交流电源

B．6.0V的直流电源C．量程0～0.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表

D．量程0～300μA，零刻度在刻度盘中央的电流表参考答案：BD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电源的内阻为r＝0.6Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电源消耗的总功率是40W，外电路消耗的电功率为37.6W．求：AB两点的电压；电源的电动势．参考答案：该电路连接为R1和R2并联后再与R3串联，AB两点的电压就是R1、R2两端的电压，要求这个电压，需要知道电路的总电流，但电源电动势未知，只能根据已知的功率来求电流．电源总功率知道，外电路功率知道，这两个功率之差正是电源内电阻上消耗的功率．于是有，电源内阻的功率：I2r＝40W－37.6W＝2.4W.总电流：I＝2A

AB两点电压：UAB＝IR12＝2×2.4V＝4.8V电源总功率：IE＝40W

电源电动势：E＝20V17.在平面直角坐标系xOy中，第Ⅱ象限存在沿x轴正方向的匀强电场，第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从x轴负半轴上的M点以速度v0垂直于x轴射入电场，经y轴上的N点与y轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从x轴正半轴上的P点垂直于x轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：（1）M、N两点间的电势差UMN；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。参考答案：解：（1）由动能定理：

①

（2分）又∵

②

（1分）由①②可得：

（1分）（2）粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力：

（2分）从而得：

（1分）（3）粒子在电场中做类平抛运动

y轴方向：

③

（2分）

粒子在磁场中做匀速圆周运动，转过的角度为1200

④

（2分）由③④可得粒子从M点运动到P点的总时间：18.如图甲所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R＝1.6m的半圆，BC、AD段水平，AD＝BC＝8m．B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场，场强E＝5×105V/m.质量为m＝4×10－3kg、带电量q＝＋1×10－8C的小环套在轨道上．小环与轨道AD段的动摩擦因数为μ＝，与轨道其余部分的摩擦忽略不计．现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0＝4m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F(变化关系如图乙)作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力．不计小环大小，g取10m/s2.求：(1)小环运动第一次到A时的速度多大？(2)小环第一次回到D点时速度多大？(3)小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态，此时到达D点时速度应不小于多少？参考答案：(1)由题意及向心力公式得：mg＝mvA1＝＝m/s＝4m/s(2)小物块从D出发，第一次回到D的过程，由动能定理得mv－mv＝qELvD1＝＝m/s＝6m/s(3)vA1＝4m/s＝v0，小环第一次从D到A做匀速运动F＝kv＝mg，k＝＝kg·s＝0.01kg·s所以Fm＝kvm＝2mg＝0.08N，则可知环与杆的摩擦力f≤μ|Fm－mg|＝μmg＝qE，稳定循环时，每一个