2022-2023学年陕西省西安市煤矿机械厂子弟中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年陕西省西安市煤矿机械厂子弟中学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.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮（定滑轮质量不计），绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m,用手托住，高度为h,此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为(

)A．h

B．1．5h

C．2h

D．2．5h参考答案：B2.（单选）如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变

化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度

按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（

）

A

B

C

D

参考答案：A3.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A．mv2 B．Mv2 C．NμmgL D．NμmgL参考答案：D【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】小物块在箱壁之间来回运动的过程中，系统所受的合外力为零，动量守恒，根据动量守恒定律求出物块与箱子相对静止时共同速度，再求解物块和系统损失的动能，以及系统产生的内能．系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功．【解答】解：由于箱子M放在光滑的水平面上，则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的，直到箱子和小物块的速度相同时，小物块不再相对滑动，有mv=（m+M）v1根据能量守恒得：系统损失的动能为△Ek=mv2﹣（M+m），根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有Q=NμmgL，故D正确，ABC错误．故选：D．4.两个分子从相距较远（分子力忽略）开始靠近，直到不能再靠近的过程中（

）A.分子力先做负功后做正功

B.分子力先做正功后做负功C.分子间的引力和斥力都增大

D.两分子从r0处再靠近，斥力比引力增加得快参考答案：BCD5.(单选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是()A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零C．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的A、B、C、D四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是

组和

组（A、B两组实验中小球的手柄均为绝缘手柄，D组实验中虚线框表示金属网罩）。参考答案：AC7.（填空）一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I.若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为_______，感应电流为_________.参考答案：4E

I8.（4分）如图所示，正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周。这种单向电流的有效值为

A。

参考答案：29.如图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则线圈

接电源，原副线圈两端电压之比是

；把它当作升压变压器，则线圈

接电源，原、副线圈两端电压之比是

．参考答案：L1，5：1，L2，1：5【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据理想变压器中原副线圈的电压与匝数成正比即可分析求解．【解答】解：如果把它当作降压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数多，所以L1接电源，原副线圈两端电压之比是5500：1100=5：1；把它当作升压变压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数少，所以L2接电源，原副线圈两端电压之比1100：5500=1：5故答案为：L1，5：1，L2，1：510.一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V.参考答案：

(1).;

(2).;

(3).1.6;由题意可知磁通量的变化量为：

；磁通量的平均变化率为：；线圈中感应电动势的大小为：

。11.在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度为B。如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小为

，方向

。参考答案：

BIL，竖直向下12.电感和电容均对交变电流有阻碍作用，且阻碍作用的大小与交变电流的频率有关。当交变电流的频率增大时，接在该交变电路中的电感对交变电流的阻碍作用

，接在该交变电路中的电容对交变电流的阻碍作用

。（填“增大”、“减小”）参考答案：13.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V0=

用（L、g表示）其值是

m/s(g=10m/s2)参考答案：（1）

略

（2）0.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m的紫色光照射单缝时，问：(1)屏上P处将出现什么条纹？(2)屏上P1处将出现什么条纹？参考答案：(1)亮条纹(2)暗条纹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，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角θ=37°，导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值电阻R=2Ω，其它电阻不计．两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．一质量为m=0.02kg的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）求导体棒下滑的最大速度；（2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率；（3）若导体棒从静止加速到v=4m/s的过程中，通过R的电量q=0.26C，求R产生的热量Q．参考答案：解：（1）最大速度时，合力为零，根据平衡条件可得：mgsinθ=F安=BIL闭合电路欧姆定律可得：I=根据法拉第电磁感应定律：E=BLv

则有最大速度为：vm==5m/s；（2）当速度最大时，感应电流最大，电功率最大，根据电功率的计算公式可得：P=I2R==0.72W；（3）根据电荷量的计算公式有：q=It==可得该过程中移动的位移为：x=2.6m，根据功能关系可得R产生的热量为：Q=mgxsinθ﹣，代入数据解得：Q=0.152J．答：（1）导体棒下滑的最大速度为5m/s；（2）ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率为0.72W；（3）若导体棒从静止加速到v=4m/s的过程中，通过R的电量q=0.26C，则R产生的热量为0.152J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．【分析】（1）根据共点力的平衡条件结合安培力的计算公式求解最大速度；（2）根据电功率的计算公式计算R消耗的最大电功率；（3）根据电荷量的计算公式求解移动的位移，根据功能关系可得R产生的热量．17.如图，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点间的距离为12m（小于波长λ），b在a的右方，一列简谐横波沿此绳向右传播，t=0时刻a点的位移达到正最大值时，b点的位移恰好为零，且向下运动。t=1.0s时刻，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负最大值，①画出t=0和t=1.0s时刻a、b点间的波形；②这列波的波长为多少？③求这列简谐横波的波速。参考答案：18.水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，在金属棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场，使金属棒ab对轨道的压力恰好为零,且金属棒ab保持静止。(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小和方向．(2)若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针旋转37°（沿ab方向观察），此时ab仍然静止，求轨道对ab的支持力和摩擦力的大小？（g=10m/s2）参