2022-2023学年山西省忻州市余庄中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年山西省忻州市余庄中学高二物理期末试卷含解析一、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.（多选题）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（）A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化参考答案：BC【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律．【分析】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【解答】解：A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选：BC．2.以下表示平均速度的是A．某同学从家到学校步行速度约为1.5m/sB．赛车飞跃某障碍物时的速度约为80m/sC．飞机起飞时的速度约为120m/sD．远程炮弹射出炮口的速度约为2000m/s参考答案：A3.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图3所示。下列情况中线圈有感应电流的是A．线圈绕ab轴转动 B．线圈垂直纸面向外平动C．线圈以左边的边框为轴转动

D．线圈绕cd轴转动参考答案：AC4.如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球受力有以下说法，正确是A.只受重力 B.只受拉力C.受重力和拉力 D.受重力、拉力和向心力参考答案：C小球在运动过冲中受到绳子的拉力，重力，两个力的合力充当向心力，维持物体做圆周运动，B正确。5.质量为4kg的物体A以v0=10m/s初速度滑到水平面B上。已知A与B间的动摩擦因数=0.2,g=10m/s2.若以v0的方向为正方向，则在10s内，物体受到的冲量为：

（

）A．80N·s

B.-80N·s

C.40N·s

D.-40N·s参考答案：

D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度为B，方向沿x轴的正方向，则通过面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小关系是

。（用“>”、“<”或“=”表示）参考答案：=>7.如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则

粒子带______电，电场强度E=_____________．参考答案：8.（2分）真空中有两个点电荷，当它们相距为r时，相互排斥力为F，当它们相距为10r时，相互排斥力为__________。参考答案：Ｆ／1009.在电场中有一电荷量为的电荷，将它从A点移到B点，电场力做功为，AB间的电势差为

V，再将它从B点移到C点，克服电场力做功为，那么BC间的电势差为

V。若规定A点电势为零，那么C点电势为

V

。参考答案：10.如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V．参考答案：11.一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L=60cm，厚度d=30cm，为了扩大向外的观察视野，将折射率n=的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图）。（1）嵌入玻璃砖后在中央O点观察，视野的最大张角α=__________（2）如果要使视野的最大张角α接近180°，则要求嵌入折射率至少为______的玻璃砖。参考答案：120°；216.一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。参考答案：解：因为必须有电场力与重力平衡，所以必为负电；由左手定则得逆时针转动；再由13.如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比

；通过磁场的时间之比为

．参考答案：2：1，1：2．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．根据牛顿第二定律推导出电子圆周运动的速率与半径的关系．根据几何知识确定电子从c孔和b孔时半径关系，求解速率之比．根据时间与周期的关系，求解时间之比．【解答】解：①设电子的质量为m，电量为q，磁感应强度为B，电子圆周运动的半径为r，速率为v，由牛顿第二定律得：evB=m，解得：v=，r与v成正比．由图看出，从c孔和d孔射出的电子半径之比rc：rd=2：1，则速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②电子圆周运动的周期为：T=，所有电子的周期相等，从c孔和d孔射出的电子在盒内运动时间分别为：tc=T，td=，所以从c孔和d孔射出的电子在盒内运动时间之比：tc：td=1：2；故答案为：2：1，1：2．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ2中为入射角的是______;当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是_________;从图线可知玻璃砖的折射率是___________.参考答案：14.θ1

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3/215.在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，摆球的密度应选得

些（填“大”或“小”），如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如左图所示，那么单摆摆长是______m．如果测定了40次全振动的时间如右图中秒表所示，那么秒表读数是______s，单摆的摆动周期是______s．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（6分）如图所示，a粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入电场，由B点飞出匀强电场时速度方向与AO方向成。已知a粒子质量为m，电荷量为2e。求OB两点间电势差。（重力不计）参考答案：平抛水平匀速,竖直匀加速V=V，V

=V

(2分)A--B动能定理Uq=m—m

=m（

V）—mV

(2分)

(2分)17.(8分)有n=10匝的矩形线圈，每匝都是长50cm，宽20cm，线圈总电阻10Ω，在B=2T的匀强磁场中以角速度ω=50rad／s旋转.线圈与R=10Ω的外电阻连接，图中的电流表、电压表的接入不影响原电路.求：(1)流过电阻电流的瞬时表达式(从中性面开始计时)；(2)电流表、电压表的读数；(3)1min内产生的热量。参考答案：(1)电动势最大值：Em=nBωS=100V由闭合电路欧姆定律得，电流的最大值：Im==5A所以流过电阻电流的瞬时表达式：i=5sin50tA(2)电流表的读数为电流的有效值，即I===3.54A电压表的读数：U=IR=35.4V(3)1min内产生的热量：Q=I2(R+r)t=×(10+10)×60=1.5×104J18.（17分）人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能……）转化为电能。为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方。但是，用电的地方往往很远。因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。如果某发电站将U=6000V的电压直接地加在高压输电线的入端，向远方供电，且输送的电功率为P=800kW。则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE=9600kW·h（1kW·h=1度电）。求：

（1）该输电线路的电阻为多少?

（2）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压。

（3）若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1:n2）是多少的变压器？

（4）若输电效率仍为98%,用户所需电压为220V,则应在用户处安装一个变压比（n3∶n4）是多少的变压器？参考答案：解析：（１）由ΔE=9600kw·h可知ΔP==400kw

ΔU

＝3000v，

（1）

2分由ΔP=得R线＝22.5Ω

（2）

2分（2）P有=P-ΔP=400kw

输电效率n=×100%=50%

（3）

2分终端电压U1＝U-ΔU

（4）

2分则U1＝3000v

（3）损失功率为总功率的2％则P损=P×2%=16KW

（5）

2分则