2022-2023学年湖南省娄底市锁石实验中学高二物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省娄底市锁石实验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.关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A．电场线和磁感线都是闭合的曲线B．磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极C．电场线和磁感线都不能相交D．电场线和磁感线都是现实中存在的参考答案：C【考点】磁感线及用磁感线描述磁场；电场线．【分析】电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受的电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强．磁感线的引入是为了形象地描述磁场的特点，规定磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同，磁感线的疏密表示磁场的强弱；磁场的方向在磁铁的内部为S极到N极的方向，磁铁的外部是N极到S极的方向．【解答】解：A：磁感线是闭合的曲线，而电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不是闭合的曲线．故A错误；B：磁感线的方向在磁铁的内部为S极到N极的方向，磁铁的外部是N极到S极的方向，是闭合曲线．故B错误；C：电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同，故任意两条磁感线都不会相交．故C正确；D：电场线和磁感线都是人们为了描述场的性质而引入的，在现实中是不存在的．故D错误．故选C2.某电子在一匀强磁场中沿垂直于磁场方向运动，以下说法正确的是A.电子的运动轨迹为一抛物线B.电子的运动轨迹为一圆周C.磁场强弱不会影响轨迹D.电子速度大小不会影响轨迹参考答案：B3.通电螺线管中有如图所示方向的电流，其中各小磁针N极所指方向向左的是(

)A．甲B．乙C．丙D．丁参考答案：B4.一只断了灯丝的灯泡，搭接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的

A．电阻变小

B．电阻变大

C．电阻率变小

D．电阻率变大参考答案：A5.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A（其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行），这一过程称为一个循环，则：A．由A→B，气体分子的平均动能

（填“增大”、“减小”或“不变”）B．由B→C，气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）C．由C→A，气体

热量（填“吸收”或“放出”）参考答案：（1）A．增大；B．减小；C．放出二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车做匀变速直线运动的速度和加速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明O、A、B、C、D（按打点的先后次序），量得O与A两点间距离x1=30mm，C与D两点间的距离x2=48mm。由图可知，小车在做匀

速运动（选填“加”或“减”），小车运动的加速度大小为

m／s2，小车在B与C两点间的平均速度为

m／s。参考答案：加；0.6；0.427.如图所示将图(a)中的电键闭合，电流计指针由中央向右偏转。如图(b)所示，当把条形磁铁N极插入线圈时，电流计指针将向

偏转；如图(c)所示，当把条形磁铁S极从线圈中拔出，电流计指针将向

------------

偏转。（填“右”或“左”）

参考答案：左、左8.把长L=0.25m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流I=2.0A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=____________N，安培力的方向为竖直向__________（选填“上”或“下，').参考答案：.5.0×10-3

上9.如图所示，两条电阻忽略不计的光滑平行金属导轨、置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m.电阻r=0.1金属杆MN在水平向右的拉力作用下沿两条导轨向右匀速滑动，速度=10m/s，产生的感应电动势为3V，电阻R=0.9.由此可知，磁场的磁感应强度B=______T，MN受到的水平拉力F=

N.参考答案：0.5T，0.9N10.一物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1，经时间t后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经时间t恰能回到出发点，则a1：a2应为__________.参考答案：1：311.（4分）一单摆做简谐运动的图象如图所示，由图象可知，此单摆的振动的周期为__________s，振幅是______________m。

参考答案：2

0.1512.如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为

参考答案：BLV/313.如图所示，某一交流电随时间变化图线，它的电流的最大值Im=_

_A，电流的有效值I=_

_A，交流电的周期T=_

_s，频率f=_

_

Hz，交流电流的瞬时值表达式i=_

_。

参考答案：4A

2A

0.04s

25Hz

i=4sin50πt三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据。测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ

手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ

手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ

①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的_______倍。②在空格中填入，对人体加220伏电压后的电流值。③若对人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的。④电路上有规格为10A的熔丝（俗称保险丝），如右图所示用电器R的功率是1500W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。参考答案：（1）40（2）测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流（加220V）电阻电流（加220V）手与手之间200kΩ1.1×10-3A5kΩ4.4×10-2A手与脚之间300kΩ7.3×10-4A8kΩ2.8×10-2A手与塑料鞋底之间400kΩ5.5×10-4A10kΩ2.2×10-2A（3）潮湿（4）0．15A15.（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，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场，一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）经过电场中坐标为（3L，L）的P点时的速度大小为V0．方向沿x轴负方向，然后以与x轴负方向成45°角进入磁场，最后从坐标原点O射出磁场求：（1）匀强电场的场强E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从P点运动到原点O所用的时间．参考答案：解：粒子在电场中经过点P后，做类平抛运动，进入磁场中做匀速圆周运动，从O点射出，则其运动轨迹如图所示．（1）设粒子在O点时的速度大小为v，OQ段为圆周，PQ段为抛物线．根据对称性可知，粒子在Q点时的速度大小也为v，方向与x轴正方向成45°角，可得：V0=vcos45°

解得：v=v0在粒子从P运动到Q的过程中，由动能定理得：﹣qE0L=解得：E0=（2）在匀强电场由P到Q的过程中，水平方向的位移为x=v0t1竖直方向的位移为可得XQP=2L，OQ=L由OQ=2Rcos45°故粒子在QO段圆周运动的半径：R=L及得．（3）在Q点时，vy=v0tan45°=v0设粒子从P到Q所用时间为t1，在竖直方向上有：t1=粒子从Q点运动到O所用的时间为：t2==则粒子从O点运动到P点所用的时间为：t总=t1+t2=答：（1）匀强电场的场强E的大小为；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（3）粒子从P点运动到原点O所用的时间．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在混合场中的运动．【分析】（1）当粒子从P点垂直进入电场后，做类平抛运动，再以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，接着从原点射出．由粒子在电场P点的速度可求出刚进入磁场的速度，再由动能定理可得电场强度．（2）从而由类平抛运动与圆周运动结合几何关系可求出圆弧对应的半径，因此可算出磁感应强度．（3）同时由周期公式及运动学公式可求出粒子从P点到O点的时间．17.如图所示，两块相同的金属板M和N正对并水平放置，它们的正中央分别有小孔O和O′，两板距离为2L，两板间存在竖直向上的匀强电场；AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆，杆上等间距地固定着四个（1、2、3、4）完全相同的带电荷小球，每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L，第1个小球置于O孔处．将AB杆由静止释放，观察发现，从第2个小球刚、进入电场到第3个小球刚要离开电场，AB杆一直做匀速直线运动，整个运动过程中AB杆始终保持竖直，重力加速度为g．求：（1）两板间的电场强度E；（2）第4个小球刚离开电场时AB杆的速度；（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚离开电场所用的时间。参考答案：（1）两个小球处于电场中时，2qE＝4mg（2分）解得E＝（1分）（2）设第4个小球刚离开电场时，杆的运动速度为v，对整个杆及整个过程应用动能定理：4mg·5L－4·qE·2L＝×4mv2

（2分）解得v＝．（1分）（3）设杆匀速运动时速度为v1，对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程，应用动能定理得（2分）解得v1＝（1分）第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间，整个杆做匀速直线运动