2022-2023学年辽宁省大连市第三十七中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年辽宁省大连市第三十七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.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么()A．微粒带正、负电荷都有可能B．微粒做匀减速直线运动C．微粒做匀速直线运动D．微粒做匀加速直线运动参考答案：B微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确。2.（多选）恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A．线圈沿自身所在平面运动B．沿磁场方向运动C．线圈绕任意一直径做匀速转动D．线圈绕任意一直径做变速转动参考答案：CD感应电流的产生条件A、由于磁场是匀强磁场，因此无论线圈沿自身所在的平面做匀速还是匀加速或者其它运动形式，其磁通量均不变化，无感应电流产生，故A错误；B、由于磁场是匀强磁场，因此无论线圈沿磁场方向运动做匀速还是匀加速或者其它运动形式，其磁通量均不变化，无感应电流产生，故B错误；C、D、当线圈绕任意一条直径转动时，无论是匀速转动，还是变速转动，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故CD正确；故选：CD．3.（单选）用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡上的电流大小。如果R1<<R2，则(a)、(b)两图中起粗调作用的变阻器是（另一个是起微调作用）A．(a)图中R1起粗调作用，(b)图中R2起粗调作用B．(a)图中R2起粗调作用，(b)图中R1起粗调作用C．(a)、(b)两图中都是R1起粗调作用D．(a)、(b)两图中都是R2起粗调作用参考答案：B4.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是（

）

A.周期为4.0s

B.振幅为20cm

C.传播方向沿x轴负方向

D.传播速度为10m/s参考答案：D5.根据能的转化的方向性，下列判断中正确的是(

)

A．在纯电阻电路中，电能不可能全部变为内能；

B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能；

C．在蒸汽机中，燃气内能不可能全部变为机械能；

D．在热传导中，热量能自发地从低温物体传递给高温物体。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.在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。若闪电过程中流动的电量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为

s

参考答案：600s7.如图一带电小球质量为m，带电量为+q，以初速度V与水平方向成30°角射向空间匀强电场区域，小球恰好做直线运动。求匀强电场的最小场强的大小为__________场强方向与速度方向夹角为__________。参考答案：

(1).；

(2).;解：根据题意可以知道,粒子恰好做直线运动,则其所受合力与速度方向在同一条直线上,作出力的合成图如图所示,可以知道,当电场力与速度垂直时,电场力最小,

电场力最小值为:

解得：

因为小球带正电,则此场强方向上垂直直线向上,与速度方向的夹角为

综上所述本题答案是：；【点睛】根据题意作出小球的受力分析图,根据图象可以知道当电场力与速度垂直时电场力最小,在根据三角形相关知识求解电场力的大小和方向.8.两个相同的金属小球，一个带电Q1=4.0×10﹣11C，另一个带电Q2=﹣6.0×10﹣11C．（1）两球相距50cm时，它们之间的静电力是

N．（2）把两球接触，分开后使它们仍相距50cm，它们之间的静电力为

N．参考答案：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．【考点】库仑定律．【分析】（1）根据库仑定律公式F=k列式求解即可；（2）把两球接触，由于两个金属球相同，故电量是先中和后均分，根据库仑定律再次求解静电力即可．【解答】解：（1）根据库仑定律，静电力为：F=k=N=8.64×10﹣11N（2）把两球接触，电量是先中和后均分，为：Q=C=﹣1×10﹣11C故静电力为：F′=k=N=3.6×10﹣12N故答案为：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．9.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度，从图示位置开始匀速转动90o过程中，线框中感应平均电动势大小为

，转过90o时的感应电动势大小为

。参考答案：10.已知地面重力加速度大约是月面重力加速度的6倍。那么一台地面上的秒摆（运动周期为2.0秒）在月面上的运动周期约为

秒。（结果保留两位有效数字）参考答案：4.8～5.011.静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是．参考答案：【考点】动量守恒定律．【分析】不计水的阻力，人和小船组成的系统水平方向不受外力，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求出船移动的位移大小．【解答】解：船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，规定人的速度方向为正方向，由动量守恒定律有：mv﹣MV=0．人从船头走到船尾，设船后退的距离为x，则人相对于地面的距离为L﹣x．则有：m=M解得：x=故答案为：．12.在金属导体中是靠自由电子导电，当电路接通后金属导体中的电流方向与电子流动方向＿＿＿。参考答案：相反13.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后，A、B在相同的时间内产生的热量之比为QA：QB＝

.参考答案：2：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律15.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为1米，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R=8Ω，导轨电阻不计．整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为1kg、电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s2.现将金属棒由静止释放.求：（1）金属棒的最大加速度是多少？（2）金属棒cd的最大速度是多少？（3）若金属棒从静止到速度达到最大值，沿导轨下滑距离为2米，则这个过程中电阻R上产生的电热是多少？参考答案：（1）

2分解得

1分（2）设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时产生的电动势

1分

回路中产生的感应电流

1分

金属棒棒所受安培力

1分cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则

2分由②③④⑤式解得

1分（3）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则

2分

2分由⑥⑦式解得

17.如图为一电梯简化模型，导体棒ab架在水平导轨上，导轨间加有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连，所有摩擦都不计，已知ab棒的长度为，质量不计，通过的电流大小为，电梯箱体质量为，求：（1）为了能提起电梯箱体，导体棒ab中的电流方向应朝哪？大小至少为多少？（2）现使导体棒以恒定的功率（即安培力的功率）从静止运行，试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化？（3）若在题（2）中W，电梯箱体上升高度时，运行达到稳定状态，则此过程电梯运行的时间为多少？参考答案：)(1)b到a,,得.

……………（3分）(2),

因为在增大,而功率不变,所以在变小,…………（2分）当时,箱体做匀速直线运动,导体棒中电流保持不变.

………………（1分）(3)当时,得,速度

……（2分）得18.如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有m=100匝，总电阻r=5.0Ω，如图所示，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′逆时针转动。线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W“的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：（1）线圈转动的角速度ω；（2）从图示位置计时电动势瞬时值表达式及此时cd边电流方向；（3）线圈从图示位置转过90°过程中流过灯泡的电量和线圈产生的电能。参考答案：（1）rad/s（2），方向为从d到c；（3）0.2C；1.3