河南省安阳市第九中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

河南省安阳市第九中学2022-2023学年高二物理上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.关于电场强度E的说法正确的是A．Q为负电荷时，E的方向与其所受到的电场力方向相同B．根据E＝可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量Q成反比C．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受到的电场力的方向相同D．一个正电荷激发的电场就是匀强电场参考答案：C2.（单选）下列说法中正确的是 ()A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是安培C．电流有方向，它是一个矢量ks5uD．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在参考答案：B3.（单选）图2是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点.下列说法中正确的是(

)A．a点的场强比b点的大B．a点的场强与b点的一样大C．同一个点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小D．同一个点电荷在a点所受的电场力与在b点所受的电场力一样大参考答案：4.（多选）如图，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则从线圈cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中（

）参考答案：BCD5.（多选）如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一簿绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知

()．A．粒子的动动方向是abcde

B．粒子带正电C．粒子的运动方向是edcba

D．粒子在下半周期比上半周期所用时间长参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.14．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图实线①所示．由于环境温度以及熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图实线②所示．根据图线分析：(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？是因为冷态时PCT电阻

，电功率

，所以升温很快．(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在_

_<t<__

__范围之内．(填下标数字)参考答案：（1）很小，很大

（2）T6__<t<__T7_7.如图为电子束焊接机中的电子枪的原理图，K为阴极，A为阳极。A上有一小孔，阴极发出的电子在阴极和阳极之间的电场作用下聚集成一细束，以极高的速度穿过阳极板上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属焊在一起。则电子在运动过程中，其电势能的变化情况是：

（填增大、减小或不变）。若已知A、K间的电势差为U，电子质量为m，电荷量为e，并设电子从阴极发射时速度为零，则电子到达金属上时的速度表达式为

。参考答案：

减小

，

；8.三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图．其中b粒子做匀速直线运动，则a粒子带__________电，c粒子带__________电．参考答案：负正

9.在一次闪电中，两块云的电势差约为109V，从一块云移到另一块云的电荷量为30C，那么，在这次闪电中电场力所做的功为_______________J。参考答案：3X101010.如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则电流表的读数为

A；交流电源的输出电压的最大值为

V。参考答案：11.某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻，实验中分别测量了新、旧电池各一节，根据测量结果分别作出新、旧电池的U—I图象如图10甲和乙所示．则图

（填“甲”或“乙”）表示新电池的U—I图象，由图象可求出新电池的内阻r1=

，旧电池的内电阻r2=

.参考答案：图

乙

表示新电池的U—I图象，

由图象可求出新电池的内阻r1=

1.5

，旧电池的内电阻r2=

3

12.在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能可能与弹簧的劲度系数k、与弹簧的伸长量x有关，但究竟是与x的一次方，还是x的二次方，还是x的三次方有关呢？请完成下面练习以帮助思考．(1)若弹性势能Ep∝kx，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx的单位是________．(2)若弹性势能Ep∝kx2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx2的单位是________．(3)若弹性势能Ep∝kx3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx3的单位是________．从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示：_________________________.参考答案：13.避雷针利用_

_原理来避雷：参考答案：尖端放电三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲是质谱仪的工作原理示意图．图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，离子最终到达MN上的H点(图中未画出)，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。试求：（1）该粒子的比荷（2）若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达MN上的H点，则圆形区域中磁场的磁感应强度与B之比为多少?参考答案：（1）设离子被加速后获得的速度为v，由动能定理有

………（2分）

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径

………（1分）

又

………（1分）

以上三式联立可解得

………（2分）（2）离子在磁场中得轨迹如图所示，由几何关系有

即

………（2分）

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为

则

………（2分）

又

………（1分）

磁感应强度

………（2分）17.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一磁场区域，区域的上下边界AA＇、CC＇与水平面平行，间距为d＞l，磁场的磁感应强度为B，方向与斜面垂直。用粗细均匀的导线绕制的矩形线圈abcd位于斜面上，其质量为m，电阻为R，ab边长2l，bc边长l。现令线框由静止开始沿斜面下滑，恰好匀速进入磁场区域。线框下滑过程中cd边始终与磁场边界平行。求：⑴线框释放时ab边与磁场上边界AA＇的距离L；⑵ab边穿出边界CC＇瞬间，ab两点的电势差Uab；⑶从开始释放线框到ab边与CC＇重合过程中，线框中的焦耳热Q。

参考答案：（1）（6分）匀速进入磁场，机械能守恒，（2）（4分）完全进入磁场后，匀加速下滑（d-l）ab边穿出边界CC＇，设此时线框速度v2此过程机械能守恒，有此时cd边切割，电动势E=B（2l）V2，电流方向adcba，Uab＞0且Uab=（3）（2分）由能量守恒得（其它解法正确同样给分）18.图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2s后，其波形如图中虚