2022-2023学年山东省聊城市莘县观城镇育才中学高二物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年山东省聊城市莘县观城镇育才中学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.小球做简谐运动，下列说法正确的是A．小球所受的回复力大小与位移成正比，方向相反B．小球的加速度大小与位移成正比，方向相反C．小球的速度大小与位移成正比，方向相反D．小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反参考答案：AB2.(单选)某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图，带负电分粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（）A．该电场是匀强电场B．b点电势高于a点电势C．电场力对粉尘做负功D．粉尘的电势能减少参考答案：解：A、由图知，电场线分布不均匀，说明电场强度不是处处相同，因而该电场不是匀强电场，故A错误．B、根据顺着电场线方向电势降低，可知a点电势高于b点电势，故B错误．C、D带负电粉尘由b点运动到a点，所受的电场力从b到a，电场力做正功，电势能减小，故C错误，D正确．故选：D．3.（单选题）在干燥的日子，当我们用塑料梳梳头时，常常会发出劈啪的微弱声，这种现象的原因是（

）A．接触起电

B．摩擦起电

C．感应起电

D．总电量增加参考答案：B4.利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的匝数比n1：n2=1：100，交流电流表A的示数是50mA，则（）A．被测电路的电流的有效值为5AB．被测电路的电流的平均值为0.5AC．被测电路的电流的最大值为5AD．原、副线圈中的电流同时达到最大值参考答案：AC【考点】变压器的构造和原理．【分析】变压器的匝数与电压成正比，与电流成反比．电表示数是交流电的有效值．根据有效值可求出最大值，要注意平均值的计算方法．【解答】解：A、串联在火线上的是电流互感器，因为电流与匝数成反比，原、副线圈的匝数比n1：n2=1：100，交流电流表A的示数是50mA．则原线圈的电路电流为5A，所以被测电路的电流有效值为5A，最大值为5A；交流电表不能测出平均值；故AC正确，AB错误；D、原、副线圈通过相互感应，才能工作，则电流不能同时达到最大，故D错误；故选：AC5.关于自由落体运动，下列说法正确的是（

）A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动C．质量大的物体，所受重力大，因而落地速度大D．重力加速度在地球赤道处最大参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1、R2，垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，今将阻值也为R的直导体棒以速度V匀速拉过磁场区域，设磁场区域宽度为d，摩擦不计，导轨电阻不计，那么此过程中，外力所做的功为

，通过R1的电量是

。参考答案：

7.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（填“有”或“无”）偏转．参考答案：（1）减小；（2）无【考点】光电效应．【分析】（1）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化．（2）红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．【解答】解：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（2）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．故答案为：（1）减小；（2）无8.有A、B两个电容器，它们的电容分别是C1和C2，且C1＞C2。那么，如果它们两极板间的电势差相等，则电容器

所带电量多；如果它们所带电量相等，则电容

两极板间的电势差大。（填“A”或“B”）参考答案：A、B9.（6分）将重的物体，置于倾角为的斜面上静止，则物体除受重力外，还受到

作用，这些力（除重力）的合力大小等于

，方向是

。参考答案：支持力、摩擦力；40N（重力）；竖直向上10.两个点电荷甲和乙同处在真空中．(1)甲的电荷量是乙的电荷量的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的________倍．(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍．(3)若保持电荷量不变，而将距离增加为原来的4倍，那么它们之间的作用力变为原来的________倍．(4)若保持其中一个电荷量不变，而另一个电荷量增加为原来的9倍，为使其相互作用力不变，则它们之间的距离将变为原来的________倍．参考答案：解析：由库仑定律F＝k即可分析求解．答案：(1)1(2)9(3)(4)311.如图所示，甲、乙所示的两个电路中的电阻R、电流表、电压表和电池都是相同的，电源的内电阻相对于电阻R的大小可以忽略，闭合开关后，甲、乙两电路中电压表和电流表的示数分别为、、、，已知，，则一定有

，

。(填“大于”、“小于”或“等于”)

参考答案：小于，小于12.一只氖管的起辉电压（达到或超过起辉电压后氖管会发光）与交变电压V的有效值相等，若将这交变电压接到氖管的两极，在一个周期内，氖管的发光时间为

参考答案：

0.01s

13.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用双缝干涉仪测光的波长的实验中，测得相邻两个亮条纹之间的距离为2．0×10-3m，若双缝间距为0.2mm，缝到屏的距离为L=0.8m，则光波的波长为______________m。参考答案：5×10-715.如图是多用电表的示意图，现用它测量一个约为20～30W定值电阻的阻值，具体测量步骤如下：a．将多用电表的____

__旋转到电阻“______”(选填“′1”、“′10"、“′100”或“′1K”)档．b．将红、黑表笔分别插入“+”“—”插孔，笔尖相互接触，旋转_______，使表针指在_____(选填“右”或“左”)端的“0”刻度位置．c．将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读出相应的示数．参考答案：a.__选择开关__、

′1

b．欧姆调零旋扭、

右

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求：（1）0~t1时间内通过电阻R的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。参考答案：（1）0~t1时间内，线框中的感应电动势E=n根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流[来源:中&国教&育出&版网]I=（2）线框产生感应电动势的最大值Em=nB1L1L2ω感应电动势的有效值E=nB1L1L2ω通过电阻R的电流的有效值I=

线框转动一周所需的时间t=此过程中，电阻R产生的热量

Q=I2Rt=πRω（3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，平均感应电动势

平均感应电流

通过电阻R的电荷量

q=17.（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000V．在离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以Ek＝2000eV的动能沿与O￠O平行的方向射向a．以l表示b与O￠O线之间的垂直距离，要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最大值．

参考答案：解析：令表示质子的质量，和分别表示质子的初速度和到达a球球面处的速度，表示元电荷，由能量守恒可知

（1）因为a不动，可取其球心为原点，由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a球的球心，所以此力对原点的力矩始终为零，质子对点的角动量守恒。所求的最大值对应于质子到达a球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切（见图）。以表示的最大值，由角动量守恒有

（2）由式（1）、（2）可得

（3）代入数据，可得

（4）若把质子换成电子，则如图所示，此时式（1）中改为。同理可求得

（5）评分标准：本题15分式（1）、（2）各4分，式（4）2分，式（5）5分。18.（10分）如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q