天津杨柳青第二中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

天津杨柳青第二中学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.下列说法中正确的是A．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零B．一小段通电导体在某处不受安培力作用，则该处磁感应强度一定为零C．当置于匀强磁场中的导体长度和电流大小一定时，导体所受的安培力大小也是一定的D．在感应强度为B的匀强磁场中，长为L、电流为I的载流导体所受到的安培力的大小，介于零和BIL之参考答案：AD2.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一铝质套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，并将线圈上端与电源正极相连，经重复试验，置于线圈上的套环未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是____________A．线圈接在了直流电源上

B．线圈与电源的正、负极接反了C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同参考答案：D

3.（单选题）根据分子动理论，物质分子之间的距离为时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是A.当分子间距离为时，分子具有最大分子势能

B.当分子间距离为时，分子具有最小分子势能C.当分子间距离为时，引力和斥力都是最大值

D.当分子间距离为时，引力和斥力都是最小值参考答案：B当分子间距离r＞r0，随着距离的增大，分子引力和斥力都减小，但斥力减小快，分子力表现为引力，分子之间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增大；相反r＜r0，分子力表现为斥力，分子间距离越小，分子力做负功，分子势能增大，故可知当分子间距离为r0时，分子具有最小势能，故A、C、D错误，B正确。故选B。4.（多选题）某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是：（）A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比C．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离参考答案：ABC【考点】动量定理．【分析】以船和人为系统，系统受到的合外力为0，故系统的动量守恒，系统初始动量为0，根据动量守恒定律即可求解．【解答】解：人和船组成的系统动量守恒．设人的质量为m，瞬时速度为v，船的质量为M，瞬时速度为v'．人走的方向为正方向0=mv﹣Mv'解得：mv=Mv'，即，所以人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比，故A正确；人和船相互作用力大小相等，方向相反，故船与人的加速度分别为和，加速度与它们质量成反比，故B正确；人和船组成的系统动量守恒，系统初始动量为0，所以人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零，故C正确；当人在船尾停止运动后，船的速度也为零，故D错误．故选ABC5.下图中a、b、c表示“或门”、“与门”或者“非门”的输入信号或输出信号，

下列说法中正确的是：A．若a、c为输入信号，b为输出信号，则该电路是“或门”电路B．若a为输入信号，b为输出信号，则该电路是“非门”电路C．若b、c为输入信号，a为输出信号，则该电路是“与门”电路D．若a、b为输入信号，c为输出信号，则该电路是“与门”电路参考答案：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，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，把电键K断开，移动N板向M板靠近，则θ角_

__．（填“增大”“减少”“不变”）参考答案：

不

变

。

7.把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是3v，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是

，线框产生的热量之比是

，通过导线截面的电量之比是

。参考答案：1:3

，

1:3

，

1:1

8.如图所示，线圈面积S=1×10﹣5m2，匝数n=100，两端点连接一电容器C=20μF，线圈中的匀强磁场的磁感应强度按=0.1T/s增加，则电容器所带电量为

C．参考答案：【考点】法拉第电磁感应定律；电容．【分析】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由电容的定义式求出电容器所带电荷量．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律=电容器两端的电压等于电源的电动势电容器所带的电荷量故答案为：9.已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏．(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__

__偏．参考答案：10.如图13所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A端应接在直流高压电源的________极，此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).参考答案：负

向下

11.如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．参考答案：12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，质点P的坐标为（4，0），t＝0.4s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为

m/s；若T>0.4s，当t＝1.0s时，P点的坐标为

。参考答案：【解析】13.一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，试就如图10中各图指出:(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_______.(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2)图(b)中磁铁下方的极性是

.（填“N极”或“S极”）(3)图(c)中磁铁的运动方向是___________。（填“向上”或“向下”）(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是

。（填“顺时针”或“逆时针”）.参考答案：

偏向正极

S极__，

向上

顺时针

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.现有一种特殊的电池，电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，允许输出的最大电流为50mA，用如图(a)的电路测量它的电动势和内阻，图中电压表的内阻非常大，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω。①R0是定值电阻,规格为150Ω，1.0W起

的作用。②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，

。改变电阻箱阻值，得多组数据，作出如图(b)的图线．则电池的电动势E=

，内阻r=

。（结果保留两位有效数字）参考答案：①防止短路，电流过大，烧坏电源

②读取电压表的示数，10V

，46±2Ω.（漏写单位，没分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP与两导轨垂直，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．M、P和N、Q之间均接阻值为2R的电阻．有一垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻为R，导轨电阻不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒在运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd到MP的距离为s，重力加速度为g．（1）求金属棒达到的稳定速度v．（2）求金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量．（3）当金属棒滑行至cd时，去掉NQ间的电阻2R，为使导体棒的速度不变，拉力应变为多少？参考答案：解：（1）当金属棒匀速运动时达到稳定状态，由平衡条件得：F=mgsinθ+F安，安培力：F安=B0IL=，解得：v=．（2）设金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量为Q，则整个电路产生的焦耳热为2Q，由能量守恒定律得：Fs=mgs?sinθ+2Q+mv2，解得：Q=mgs﹣．（3）当金属棒运动到cd时，去掉NQ间的电阻，为使导体棒的速度不变，即使金属棒处于平衡状态，设拉力变为F1，由平衡条件得：F1=mgsinθ+F安'，安培力：F安'=B0I′L=B0L，解得：F1=mg．答：（1）金属棒达到的稳定速度v为．（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，导体棒上产生的热量为mgs﹣．（3）当金属棒滑行至cd时，去掉NQ间的电阻2R，为使导体棒的速度不变，拉力应变为mg．【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）金属棒匀速运动时达到稳定状态，由安培力力公式求出安培力，由平衡条件求出速度．（2）由能量守恒定律求出产生的热量．（3）求出安培力，由平衡条件可以求出拉力大小．17.（10分）倾角为θ的斜面上有质量为m的木块，它们之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推动木块，如图所示，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小。

参考答案：解析：分析物体受力情况，选斜面方向为x轴，垂直斜面方向为y轴，把不在轴上的重力G水平分力F分解到坐标轴上，由于物体处于平衡状态，则有（2分）（2分）（2分）解得：（4分