2022-2023学年河北省沧州市任丘辛中驿中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河北省沧州市任丘辛中驿中学高二物理上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）如图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆分路汇合于B点，在圆环中心处的磁感强度是（）A．最大，垂直穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定参考答案：考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．分析：将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，分别分析上半圆与下半圆电流在O点产生的磁场方向，根据叠加原理，求O处的磁感应强度．解答：解：将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，两个产生的磁感应强度大小相等，则O点的磁感应强度为零．故ABD错误，C正确；故选：C点评：磁感应强度是矢量，叠加遵守平行四边形定则．空间某一点磁场往往是各个场源产生的磁场的叠加．2.（单选）在图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是(

)参考答案：A3.（多选题）处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R，导轨与水平面之间的夹角为θ．一电阻可忽略的金属棒ab，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直．如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑．就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有（）A．重力势能的减小量相同 B．机械能的变化量相同C．磁通量的变化量相同 D．磁通量的变化率相同参考答案：AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；机械能守恒定律；磁通量．【分析】当两次下滑的位移相同时，根据重力做功，判断重力势能的减小量是否相同，磁通量的变化量相同．阻力不同，下滑时间不同，磁通量的变化率不同．两次下滑的位移相同时，金属棒的速度不同，机械能减小量不同．【解答】解：A、当两次下滑的位移相同时，重力做功相同，重力势能的减小量相同．故A正确．

B、机械能的变化量不同．导轨粗糙时，ab棒所受阻力大，下滑加速度小，下滑的位移相同时，金属棒的速度小，机械能减小较大．故B错误．

C、两次下滑的位移相同时，ab棒扫过的面积相同，磁通量的变化量相同．故C正确．

D、轨光滑和粗糙两种情况比较，磁通量的变化率不同．导轨粗糙时，ab棒所受阻力大，下滑时间较长，磁通量变化率较小．故D错误．故选AC4.如图所示，一小滑块从光滑圆柱形曲面底端受水平力F作用，缓慢地沿曲面向上滑动一段距离，曲面与地面相切，则F的大小和曲面对物体的支持力FN大小变化的情况是（）A．F增大，FN增大 B．F不变，FN不变 C．F增大，FN不变 D．F减小，FN增大参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件作图分析即可．【解答】解：对滑块受力分析，受重力、支持力和水平拉力，如图所示：由于支持力与竖直方向的夹角逐渐增加，故拉力F增大，支持力也增大，故A正确，BCD错误；故选：A5.如图所示，在两个等量异种点电荷A、B之间放一金属导体，a、b、d是三条带方向的曲线，c是金属导体内部一点。开关S处于断开状态，取无穷远处为电势零点。稳定后(

)A．曲线a不能表示电场线

B．点电荷A、B在c点产生的合场强为0

C．把一点电荷从曲线b上的一点移到曲线d上的一点，静电力一定做功

D．闭合开关S，导线上可能无电流参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某灯泡发光时，测得泡内温度为100℃，压强为1个大气压；当温度为20℃时，若灯泡无电流通时，则灯泡内气体的压强是___________个大气压。参考答案：4.如图是一个正弦交变电流的i—t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为

A,它的有效值为

A。参考答案：i=2sin5πt,

28.直流电动机线圈的电阻为R，当电动机正常工作时，通过的电流强度为I，电动机两端的电压是U，对外输出功率是_______________。参考答案：9.19．甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象分别如图7中的a和b所示。由图可知它们的运动方向

（填“相同”或“相反”）；在t1时刻，甲的速度比乙的速度

（填“大”或“小”）。参考答案：相同;大10.如图所示，空心金属球的半径为R，球外右侧放置一正点电荷，其电荷量为Q,到球心的距离为r，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为_____________，方向_________。参考答案：11.（4分）发现质子的核反应方程：________________________________________。发现中子的核反应方程：________________________________________。

参考答案：；12.发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1:5的理想变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用理想变压器降为220V，则输电线上损失的电功率是_______W，降压变压器的变压比是_______。参考答案：2000

，

95：11

13.如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针不动；开关闭合时，磁铁静止在线圈中，电流表表针也不动；开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针发生偏转。由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须

，穿过电路的磁通量发生

。参考答案：闭合，变化三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图（甲）所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每隔两个计时点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图（乙）所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：方法A：由……，取平均值g=8.667m/s2;方法B：由取平均值g=8.673m/s2。从数据处理方法看，选择方法__________（“A”或“B”）更合理，这样可以减少实验的__________误差（“系统”或“偶然”）参考答案：B

偶然15.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C，单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．

(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、

、A．

(2)本实验的步骤有；

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到毛玻璃屏的距离L；

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意：单双缝间距5--10cm和

·

(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第l条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数

mm，求得相邻亮纹的间距Δx为

mm．

(4)已知双缝间距d为2．0×10—4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ＝

，求得所测红光波长为

nm．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10﹣3T；磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q=﹣3.2×10﹣19C，质量m=6.4×10﹣27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：（1）大致画出带电粒子的运动轨迹；（画在答题纸上给出的图中）（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；（3）带电粒子飞出电场时的动能EK．参考答案：解：（1）|轨迹如图．（2）带电粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，有m（3）带电粒子在电场中运动时，电场力做功，粒子的动能增加：代人数据解得：J答：1）大致画出带电粒子的运动轨迹如图；（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径是0.4m；（3）带电粒子飞出电场时的动能J．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出轨迹半径，由牛顿第二定律求解初速度v0；（2）粒子在飞出电场的过程中，洛仑兹力不做功，仅电场力做功．由动能定理求出粒子飞出电场时的动能Ek．17.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。其一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，其俯视图如图所示，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，小球的重力忽略不计,试计算：（1）速度vA的大小；ks5u

(2)小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力。

参考答案：（1）在A点，小球做圆周运动，其在水平方向只受电场力作用，根据向心力公式得：

(4分）

所以小球在A点的速度（2分）（2）在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即

，（4分）小球在B点时，根据向心力公式，在水平方向有（4分）解以上两式，得（2分）ks5u由牛顿第三定律，小球在B点对环的水平作用力为：NB′=NB=6qE

（1分）方向竖直向下