北京阳坊中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

北京阳坊中学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.如图所示，质量均为的两个物体甲和乙从同一水平面下降相同高度，甲物体竖直向下运动，乙物体沿斜面下滑。下列说法正确的是

（

）A．重力对甲做功 B．重力对乙做功C．甲的重力势能增加 D．乙的重力势能减小参考答案：A2.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，下面说法正确的是A．电流方向将发生改变 B．线圈磁通量的变化率达到最大值C．线圈磁通量的变化率为零 D．通过线圈的磁通量达到最大值参考答案：B3.（单选）闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（

）A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流参考答案：D4.如图质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端．()A.此时物块的动能为F(s+l)–flB.此时小车的动能为fsC.这—过程中，物块和小车增加的机械能为FsD.这一过程中，物块和小车产生的内能为fl参考答案：BD5.磁电式电流表(表头)基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以使用时还要扩大量程．已知某表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=5mA，用两只完全相同的这种电流表分别改装成一只大量程电流表和一只大量程电压表，下列表述合理的是()A．要将它改装为量程为0～3A的电流表，串联一个小阻值电阻B．要将它改装为量程为0～3A的电流表，并联一个大阻值电阻C．要将它改装为量程为0～3V的电压表，串联一个大阻值电阻D．改装后的电流表和电压表按图中方式连接，电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是一个按正弦规律变化的交变电流的图象。根据图象可知该交变电流的电流最大值是__________A，频率是__________Hz。参考答案：0.3

A，

6

V。7.如图所示为玻璃厚度检测仪的原理简图，其原理是：固定一束激光AO以不变的入射角θ1照到MN表面，折射后从PQ表面射出，折射光线最后照到光电管C上，光电管将光信号转变为电信号，依据激光束在C上移动的距离，可以确定玻璃厚度的变化。设θ1＝45°，玻璃对该光的折射率为，C上的光斑向左移动了Δs，则可确定玻璃的厚度比原来变________(填“厚”或“薄”)了________。参考答案：

厚Δs8.某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，它们之间的电压为U，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为__________

。参考答案：9.直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟

的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的方向。参考答案：10.某电路如图所示，已知电池组的总内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，理想电压表的示数U=3.0V，则电池组的电动势E=

▲

V，电路中的电流强度=

▲

A参考答案：

3.6

0.6

11.某学生用下图所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示F/N0.200.300.400.50a/（m.s-2）0.100.210.290.40

⑴根据表中的数据作出a-F图线，并把图线延长．⑵图线不通过原点的原因是

▲

⑶实验中，在探究加速度a和拉力F关系时，保持小车的质量不变，用到的物理方法是

▲

参考答案：(1)如图所示(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底

(3)控制变量法12.一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是总电阻为r的单匝的圆形导线，置于竖直向上均匀变化的磁场中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B0的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，则圆形线圈中的磁场均匀__________(填增强或减弱)，圆形导线中的磁通量变化率为__________。参考答案：增强

13.如图所示，A、B两球带同种电荷，当把B球逐渐靠近A球时，观察到图中θ角逐渐增大，这说明在电荷量不变时，电荷间的相互作用力_____；当固定B球，逐渐减小B球所带电荷量时，观察到图中θ角逐渐减小，这说明在距离不变时，电荷间的相互作用力________。参考答案：随电荷间距离的减小而增大

随电荷量的减小而减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮湿（4）0．15A15.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T．一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=0.50m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率；（3）当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个运动过程中电阻R上产生的热量．参考答案：解：（1）感应电动势：E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10﹣2V，感应电流为：A=4.0×10﹣2A，（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡：F=FB=BIL=0.40×4.0×10﹣2×0.4N=6.4×10﹣3N，拉力的功率为：P=Fv=6.4×10﹣3×0.50W=3.2×10﹣3W；（3）导体棒移动50cm的时间为：t===1.0s，根据焦耳定律：Q1=I2Rt=0.042×2.0×1.0J=3.2×10﹣3J，由能量守恒定律得：Q2=mv2=J=1.25×10﹣2J，电阻R上产生的热量：Q=Q1+Q2=3.2×10﹣3+1.25×10﹣2J=1.57×10﹣2J；答：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小是4.0×10﹣2A；（2）作用在导体棒上的拉力的大小是6.4×10﹣3N，拉力的功率是3.2×10﹣3W；（3）整个运动过程中电阻R上产生的热量为1.57×10﹣2J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；（2）由F=BIL求出导体棒受到的安培力，然由平衡条件求出拉力，由P=Fv求出拉力的功率；（3）由焦耳定律求出导体棒匀速运动时产生的焦耳热，由能量守恒定律求出撤去拉力后产生的焦耳热，然后求出整个过程的焦耳热．17.如图所示，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端．PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动．已知匀强电场的电场强度（g为重力加速度），小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力．（1）求小球在圆管内运动过程受到圆管的压力．（2）求小球刚离开A点瞬间对圆弧轨道的压力．（3）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．参考答案：解：（1）（3分）由受力分析得：

小球受到圆管的压力N=qE

①（1分）

即N=mg/2，方向水平向左

②（2分）（2）（5分）离开A点瞬间，设小球速度为v，有

③（1分）

根据受力分析，设轨道对小球的弹力N1，有

④（2分）

联立以上两式可得

⑤（1分）

则小球对轨道的压力为，方向水平向左

⑥（1分）（3）（5分）设小球能沿轨道到达C点，小球由P运动到C，根据动能定理有

⑦（2分）

在C点，由受力分析有

⑧（1分）

联立以上两式，整理得：

N2=0

⑨（1分）

假设成立，小球恰能沿轨道到达C点

18.发电机模型。如图所示，可视为发电机的模型：固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架ab边与dc边平行，bc边与ab、dc边垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度