湖南省娄底市冷水江渣渡中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析

湖南省娄底市冷水江渣渡中学2022-2023学年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.关于点电荷的下列说法中不正确的是A.真正的点电荷是不存在的．

B.点电荷是一种理想模型．C.足够小的电荷就是点电荷．D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计参考答案：C2.已知某理想气体的内能E与该气体分子总数N和热力学温度T的乘积成正比，即E=kNT(k为比例常量)，现对一有孔的金属容器加热，加热前后容器内气体质量之比为m1∶m2，则加热前后容器内气体的内能之比E1∶E2为A．m1：m2

B．m2：m1

C．1：1

D．无法确定参考答案：C3.（多选题）如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属导轨，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（）A．如果B增大，vm将变大 B．如果α变大，vm将变大C．如果R变大，vm将变大 D．如果m变小，vm将变大参考答案：BC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化．【分析】金属杆从轨道上由静止滑下的过程中，切割磁感线产生感应电流，金属棒将受到安培力作用，安培力先小于重力沿斜面向下的分力，后等于重力的分力，金属棒先做变加速运动，后做匀速运动，速度达到最大，由平衡条件和安培力公式F=得到最大速度的表达式，再进行分析．【解答】解：当金属杆做匀速运动时，速度最大，此时有：mgsinθ=F安，又安培力大小为：F安=联立得：vm=根据上式分析得知：A、如果只增大B，vm将变小．故A错误；B、当只增大α时，vm将变大．故B正确；C、当只R增大，vm将变大，故C正确；D、当只减小m，vm将变小．故D错误．故选：BC．4.一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少，则A．电容为原来，两极板电压不变

B．电容为原来2倍，两极板电压不变C．电容不变，两极板电压是原来

D．电容不变，两极板电压是原来2倍参考答案：C5.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖从下表面射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中

A.t1始终大于t2

B.t1始终小于t2C.t1先大于后小于t2

D.t1先小于后大于t2参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）理想变压器原线圈匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V的蓄电池上，则副线圈两端的电压为

；(2)电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上，铁芯用互相绝缘的硅钢片叠合组成，而不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小__________；(3)一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,当转动磁铁时,铝框跟着同方向转动,这个现象属于___________。

参考答案：（1）

0

(2)

涡流_______(3)

电磁驱动

7.如图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．则线圈L的直流电阻RL=2Ω；断开开关后通过电灯的电流方向左（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3s时刻线圈L中的感应电动势的大小为2V．参考答案：解：（1）由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0=1.5A由欧姆定律I0=解得：RL=﹣R=2Ω（2）L1中电流方向向左；（3）由图读出，t=1.6×10﹣3s时刻线圈L的电流I=0.20A；线圈L此时是一个电源，由全电路欧姆定律E=I（RL+R+R1）；E=2.0V故答案为：2Ω；向左；2V．8.某同学乘电梯上楼，在电梯加速上升过程中，该同学处于

状态，（填“超重”或“失重”），他受到的支持力

重力（填“大于”或“小于”）．参考答案：超重;大于9.长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于_________，方向为_________。参考答案：10.如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R.若要使cd静止不动，则ab杆应向_______运动，速度大小为___________，作用于ab杆上的外力大小为_________.参考答案：上

2mgR/(B2L2)

2mg11.如图所示，欧姆表刻度盘中，使用时指针指A，两表笔短接时指针指B.若欧姆表的总内阻为24Ω，C是A、B的中点，D是A、C的中点，则C、D两点的刻度分别为________Ω、________Ω.参考答案：12.如图所示，Q为固定的正点电荷（Q未知），A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一电量为q，质量为m的正点电荷从A点由静止释放，在A点处的加速度大小为，运动到B点时速度正好变为零。则此电荷在B点处的加速度为

（用g表示）；A、B两点间的电势差为

（用m、g、h和q表示）参考答案：3g

3mgh/4q13.（4分)一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=10mA的电流表，应____联的电阻阻值为

Ω．若将此电流计改装成量程为Um=15V的电压表，应再________联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：

并、5、串、299000三、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.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，间距为L的光滑M、N金属轨道水平平行放置，ab是电阻为R0的金属棒，可紧贴导轨滑动，导轨右侧连接水平放置的平行板电容器，板间距为d，板长也为L，导轨左侧接阻值为R的定值电阻，其它电阻忽略不计．轨道处的磁场方向垂直轨道平面向下，电容器处的磁场垂直纸面向里，磁感应强度均为B．当ab以速度v0向右匀速运动时，一带电量大小为q的颗粒以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内，恰好做匀速圆周运动，并刚好从C板右侧边缘离开．求：（1）AC两板间的电压U；（2）带电颗粒的质量m；（3）带电颗粒的速度大小v．参考答案：解：（1）由法拉第电磁磁感应定律，ab棒的电动势为：E=BLv0，电路电流：I=，AC间电压：U=IR，解得：U=；（2）带电颗粒做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡有：q=mg，解得：m=；（3）颗粒做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得：qvB=m，颗粒运动轨迹如图所示，由几何关系可得：L2+（r﹣d）2=r2，解得：v=；答：（1）AC两板间的电压为；（2）带电颗粒的质量为；（3）带电颗粒的速度大小为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；带电粒子在混合场中的运动．【分析】（1）棒ab向右运动时滑动时切割磁感线，产生感应电动势为E=BLv0，相当于电源，AC间的电压等于电阻R两端的电压，由串联电路分压规律求解．（2）带电粒子在AC间中做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，列式求解质量m．（3）粒子做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何关系求出轨迹半径，根据洛伦兹力提供向心力列式求解粒子的速度大小v．17.如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比．参考答案：解：由洛仑兹力公式和牛顿定律可得，式中R为圆轨道的半径解得①圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得②联立①、②两式，解得【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为L．射出时速度的大小仍不变，射出方向与轴的夹角仍为θ．18.如图所示，水平面内有间距为0.5m足够长的光滑平行金属导轨，左端连接R=4Ω的电阻．阻值为r=1Ω、质量为m=0.2kg的导体棒ab垂直于导轨放置，导体棒ab两端与导轨接触良好．在轨道所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，导体棒ab在水平外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=0.5m．s2，当ab的速度为2m/s时撤去水平外力F．求：（1）导体棒的速度为1m/s时两端的电压大小；（2）在水平外力F作用的过程中，通过ab截面的电量；（3）撤掉F后电阻R产生的电热．参考答案：解：（1）v1=1m/s时，导体棒产生的电动势为：E1=BLv1=1×0.5×1V=0.5V电流为：I1==A=0.1A则棒两端的电压为：