2023-2024学年河北省邯郸市白云中学高二年级上册物理期末试卷含解析

2023年河北省邯郸市白云中学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7所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A

比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（）

A.R1短路

B.R1断路

C.R2断路

D.R3断路ks5u

参考答案：

C

2.（单选）物体某时刻的速度v=10m/s,加速度a=-2m/s2,它表示（）

A.物体的加速度方向与速度方向相同，而且速度在减小

B.物体的加速度方向与速度方向相同，而且速度在增大

C.物体的加速度方向与速度方向相反，而且速度在减小

D.物体的加速度方向与速度方向相反，而且速度在增大

参考答案:

C

3.（单选）图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下

列说法正确的是（）

A.图甲表示交流电，图乙表示直流电

B.两种电压的有效值都是220V

C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=3nsinl00irt(V)

D.图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10：1的理想变压器变压后，功率比为10：1

参考答案：

C

4.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是()

ABE

A.A点的场强一定大于B点的场强

B.A点的电势一定比B点高

C.这个电场一定是正电荷形成的

D.在B点由静止释放一个质子，它一定向A点运动

参考答案：

B

【考点】电场线；电势.

【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方

向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小.

【解答】解：A、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由于只

有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，所以不能判断场强的大小，所以A错误；

B、沿电场线的方向，电势降低，则A点的电势一定比B点高，所以B正确；

C、只有一条电场线不能判断电荷的情况，所以不能判断是不是正电荷产生的，所以C错

误；

D、由图可以知道的电场的方向向右，所以当由静止释放一个质子时，质子的受力的方向

向右，所以电子将一定向B点运动，所以D错误.

故选:B

5.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图象，直线B、C分别是电阻

RI、R2的两端电压与电流的关系图象，若将这两个电阻分别接到该电源上，则

A、R1接在电源上时，电源的效率高

B、R2接在电源上时，电源的效率高

C、R2接在电源上时，电源的输出功率大

D、电源的输出功率一样大

参考答案：

AC

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.（4分）变压器铁芯不是采用一整块硅钢，而是用薄硅钢片叠压而成的。这样做

的目的是为了铁芯中的电阻，铁芯中的涡流，提高变压器的效率。

（选填“减小”、“增大”）

参考答案：

增大、减小

14.•交流发电机徜出电-U_sinwr,加在地故比为I：”的理想升压变质㈱的原线

«k.副线图通过总电阻为R的输电线向用户供电.若发电机的输出功率为P,那么

网线阍输出电儿的频率为________.掰线陶*1出电压的有效位为.愉电线

r微耗的功率为________

7.

参考答案：

wMnU.2ps&

万，,师

8.一根长为0.2m的导线，通以3A的电流，当电流方向与磁场方向垂直时，它

受到的磁场的作用力是6X10-2N,当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时，

它受到的磁场的作用力是No

参考答案：

6x10-2

9.原子核:He的质量数为，电荷数为；质子数为，中子数

为

参考答案：

3；2;2;1

10.质子和a粒子的质量比为mi：ni2=l：4,带电量之比为qi：q?=l：2,当它们从静止开

始由同一匀强电场加速，通过相同的位移，则它们的速度之比V1：

V2=,动能比Eki：Ek2=.

参考答案:

V2：1；1：2

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；动能.

【分析】两个粒子在加速电场中，只有电场力对它们做功，由动能定理求出粒子的动能与

速度，然后求出受到之比与动能之比.

【解答】解：电场力对粒子做正功，由动能定理得：

112qEx1

qEx=2mv2-0,解得：v=Vm，动能EK=2mv2=qEx,

-----A---------\J—X--

粒子的速度之比：V2=丫吗=仃2叫=，21=1,

%.上工

动能之比：EK2=q2=2"；

故答案为：V2：1；1：2

11.磁体和的周围都存在着磁场，磁场对和电流都有力的作用，磁场具

有方向性，规定在磁场中任一点，小磁针—的受力方向为该点的磁场方向。

参考答案：

电流，磁体，北极（或N极）

12.要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯

道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免离心作用而偏出车道.有关数据如表：

启动加速度al4m/s2

制动加速度a28m/s2

直道最大速度V140m/s

弯道最大速度v220m/s

直道长度X218m/s

摩托车在直道上的运动情况是先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动（说明加

速、减速的先后情况）.直道上运动的总时间为11s.

参考答案：

V140

t1------------

解：如果摩托车由静止开始加速到直道最大速度V1,则有：al4=10s,

vi40

这段时间内的位移为：

然后再减速到：v2=20m/s,

一丫

v2120-40

{2二———=-0-2-5s

+60

—，、―，，，，，、.〜,so-zto—cX2.5—

这段时间内的位移为：222275ID

则sl+s2=275m>218m,说明汽车不能加速到40m/s.

_vm2

设摩托车加速的最大速度为vm,则加速阶段的位移为:町西

_vm2-2

v2

x2-oT

随后减速到v2发生的位移为：2&：2

且sl+s2=s

代入数据解得：vm=36m/s

t-s

所以：1al4

,V2_36-20_

t2——o—~2Qs

摩托车在直道上先做匀加速运动，后做匀减速运动，行驶所用的最短时间为：

t=t,l+t,2=9+2=lls.

故答案为：先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动；11

13.在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动，质量为1kg

的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦，经过0.4s它们达到了共

同的速度m/s,小车所受摩擦力的大小为N.

参考答案：

2,5

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利

叠氮化纳(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容

积V=56L,囊中氮气密度p=2.5kg/m3,已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol,阿伏加德罗

常数NA=6.02xl023moi-i,试估算：

(1)囊中氮气分子的总个数N；

(2)囊中氮气分子间的平均距离.

参考答案：

解：（1）设N2的物质的量为n,

PV

则n=M

PV

氮气的分子总数N=-FNA

代入数据得N=3xl024.

（2）气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，

则分子间的平均距离，即为立方体的边长，

所以一个气体的分子体积为：V°N

而设边长为a,则有a3=Vo

解得：分子平均间距为a=3xl（）-9m

答：（1）囊中氮气分子的总个数3x1024；

（2）囊中氮气分子间的平均距离3xl（y9m.

【考点】阿伏加德罗常数.

【分析】先求出N2的物质量，再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数.

根据总体积与分子个数，从而求出一个分子的体积，建立每个分子占据一个立方体，则分

子间的平均距离，即为立方体的边长，

15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性.请

应用奥斯特的实验结果，解释这种现象.

参考答案：

闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v在水平U型框架上向右匀速滑

动，匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R0,半圆形硬导体AB的电阻为r,其余电

阻不计，求：（1）半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势大小？

（2）A、B之间的电势差分别为多少？

参考答案:

：根据E=触，感应电为势泡。，•间的电势是.

17.如图所示，坡度顶端距水平面高度为h,质量为mi的小物块A从坡道顶端由静止滑

下，从斜面进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水

平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于

滑道的末湍O点.A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段

A、B与水平面间的动摩擦因数均为中其余各处的摩擦不计，重力加速度为g,求

（1）物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小；

（2）弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能EP（设弹簧处于原长时弹性势能为零）.

参考答案:

,_1_2

解：（1）由机械能守恒定律得：叫名①

故物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小为J区.

（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有：miv=（mi+rri2）v，③

A、B克服摩擦力所做的功：W寸（mi+m2）gd④

由能量守恒定律，有：万（叫+m2）v'=Ep+'（叫+n>2）gd⑤

2

ID]

E=------gh-N（叫+ir）gd

解得：p叫+叫9

2

ID]

Ep二一--gh-1^(mi+iD)gd

n,+ir,2

故弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能EP为l2

【考点】机械能守恒定律；动量守恒定律；能量守恒定律.

【分析】(1)物块A在坡道上下滑时，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定

律求出物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小.

(2)A、B碰撞的瞬间动量守恒，碰撞后系统的动能全部转化为弹簧的弹性势能和摩擦产

生的内能.根据能量守恒求出弹簧的弹性势能.

18.(10分)如图，在水平向右的匀强电场中用一根绝缘轻绳悬挂一个