河北省保定市义和庄中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

河北省保定市义和庄中学2022-2023学年高二物理下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.如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。从图示位置开始计时，线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V60W”灯泡，且灯泡正常发光。下列说法正确的是A．图示位置穿过线框的磁通量为零B．变压器原、副线圈匝数之比为C．变压器原线圈中电流强度为0.12AD．线框中电动势瞬时值表达式为e=500cosωtV参考答案：C2.（多选）如图所示的逻辑电路，要使输出端Y=1,则输入端A、B、C可能分别为

（

）A.1,0,1

B.1,0,0

C.0,1,0

D.0,1,1参考答案：AD3.如图甲所示是一火灾报警装置的一部分电路，其中R2是半导体热敏电阻（传感器），它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示，该电路的输出端a、b接报警器，当传感器所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比A、I变大，U变大

B、I变小，U变小

C、I变小，U变大

D、I变大，U变小参考答案：B4.（单选）关于自由落体运动，下列说法正确的是

（

）A．物体只在重力作用下的运动是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动C．物体竖直向下的运动是自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体的运动可视为自由落体运动参考答案：B5.（单选）空气中的负离子对人的健康极为有益．人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000V左右，使空气发生电离，从而产生负氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则（

）A.E=103N/C，F=1.6×10-16NB.E=106N/C，F=1.6×10-16NC.E=103N/C，F=1.6×10-13ND.E=106N/C，F=1.6×10-13N参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为

参考答案：7.（4分）把一个电量ｑ＝5×10-9C的正电荷放在电场中的A点，测得受到的电场力大小为5×10-4N，方向水平向右，则A点的场强是__________N／C，方向__________。参考答案：105，水平向右8.参考答案：变化，磁场9.质量为m的氦核，其速度为v0，与质量为3m的静止碳核发生正碰，碰后氦核沿原来的路径被弹回，弹回的速率为v0/2.碳核获得的速度是(

)A.的v0/6

B.v0/3

C.v0/2

D.2v0参考答案：C10.如图所示的电路中，，，，，U=2.4V．在a、b间接一只理想的电压表，它的示数是________。参考答案：

1.811.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像．将这个电阻R分别接到a，b两电源上，那么电源效率较高的是

电源，电源的输出功率较大的是

电源。参考答案：b,

a12.某交变电流随时间的变化图像如图所示，则该交流电的有效值为

A。参考答案：

5

13.将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，那么穿过这个线圈的磁通量为__________Wb。参考答案：．1.0×10-2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生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，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ=．质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂．小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．（1）求细绳能够承受的最大拉力；（2）若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大？（3）通过计算判断C能否从木板上掉下来．参考答案：解：（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL=mv02…①解得：v0=…②，小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律得：T﹣mg=m…③由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T′=T…④解得：T′=3mg…⑤；（2）小球碰撞后平抛运动，在竖直方向上：h=gt2…⑥水平方向：L=t…⑦解得：h=L…⑧（3）小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=m（﹣）+3mv1…⑨假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：3mv1=（3m+6m）v2…⑩由能量守恒定律得：?3mv12=（3m+6m）v22+μ?3mgs…?联立⑨⑩?解得：s=L…?由s＜L知，滑块C不会从木板上掉下来．答：（1）细绳能够承受的最大拉力3mg；（2）要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为L；（3）C不会从木板上掉下来．【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律；动能定理．【分析】（1）由机械能守恒定律求出小球的速度，然后由牛顿定律求出绳子能承受的最大拉力；（2）小球做平抛运动，应用平抛运动规律分析答题；（3）应用动量守恒定律与能量守恒定律求出C的位移，然后根据位移与木板的长度关系分析答题．17.质量为m，带＋q电荷量的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示．今测得小球进入电场后在竖直方向上的高度y与水平方向的位移s之间的关系如图乙所示．根据题给已知量及图乙给出的信息，（小球重力不可忽略）求：(1)匀强电场的场强大小；(2)小球从进入匀强电场到上升到h高度的过程中，电场力做了多少功？(3)小球在h高度处的动能多大？参考答案：解析：(1)对小球研究知受两个力：重力(竖直向下)及电场力(竖直向上)．设经过t秒小球水平位移为l，则由题中乙图知：l＝v0·t①

-----------------------2分h＝at2②

-----------------------2分由①②得a＝，对小球而言：qE－mg=ma，----------1分E＝＝.

----------1分ks5u(2)电场力做功为W＝qEh＝mgh＋.----------4分(3)根据动能定理，qEh－mgh=Ek－

----------2分Ek＝qEh－mgh＋＝mv02(＋)．--------------2分答案：(1)(2)mgh＋

(3)mv02(＋)18.（10分