2022-2023学年广西壮族自治区柳州市市第二十七中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年广西壮族自治区柳州市市第二十七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，粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A．3P

B.P

C．P

D.P参考答案：B2.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（

）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力

C．重力、支持力、向心力、摩擦力D．以上均不正确参考答案：B3.如图所示，质量相同的木块A、B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。现用水平恒力F推木块A，在从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法错误的是：（

）A．两木块速度相同时，加速度aA<aBB．两木块加速度相同时，速度vA>vBC．A的加速度先减小后增大D．B的加速度一直在增大

参考答案：C4.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少参考答案：AC5.（多选）图甲是小型交流发电机示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表，内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（

）A.电压表的示数为10v

B.0.01秒时发电机线圈与磁场方向平行

C.若P的位置向上移动，R的大小不变时，电流表读数将减小

D.若P的位置不变，R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变．

（1）若将M板向上移，静电计指针偏角将

（2）若在M、N之间插入云母板，静电计指针偏角将

参考答案：（1）增大（2）减小由题意，电容器所带电量Q保持不变，若将M板向上移，根据C=知U增大，所以静电计指针张角增大；若在M、N之间插入云母板，电容增大，Q不变，U减小，所以静电计指针偏角将减小7.如图，桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.04Wb．将条形磁铁向下运动到桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb，则此过程中线圈内磁通量的变化量为_________Wb；若上述线圈匝数为10匝，完成上述变化所用时间为0.1s，那么此过程中产生的感应电动势为________V．参考答案：

0.08、88.水平放置的平行金属导轨相距为d，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示．长为L的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成600角，此时，通过金属棒的电流为I，则金属棒所受的安培力大小为______.参考答案：通电导体垂直于磁场的长度为：故安培力的大小为：9.蓄电池上标注的“2V”是指电池的

，蓄电池能把

能转化为电能．家用电热水器工作时利用了电流的

效应．参考答案：解：蓄电池上标注的“2V”是指电池的电动势是2.0V，蓄电池能把化学能转化为电能．家用电热水器工作时把电能转化为热能，利用了电流的热效应．故答案为：电动势

化学能

热10.下图是交流发电机的示意图。为了清楚，老师只画出了一匝线圈（实际共有N匝）。线圈AB边（长l1）连在金属环K上，CD边（长也为l1）连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动，如图甲至丁。那么：(1）线圈转到上述图示的

位置时，线圈中电流最大；（2）线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流的方向

；（3）当AD边和BC边长均为l2，磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场，整个电路总电阻设为R，以丙图位置计时t=0，则线圈中电流随时间变化的规律为i=

.

参考答案：11.（4分）有位同学学习过磁场的有关知识后，为学校宿舍设计了一个火警自动报警装置，如图甲所示。AB为可以绕轴转动的衔铁，CD为电磁铁，与线圈相连的电源电动势为3V，内阻0.1。R为负温度系数热敏电阻，乙图为其电阻随温度的变化图像。L为安全指示灯，P为报警电铃。忽略线圈的电阻，当电磁铁线圈上的电流达到0.1A时，衔铁会被吸下，接通报警电铃。据此回答下列问题：

（1）电磁铁的

端为N极(填“C”或“D”)。（2）由乙图知，负温度系数热敏电阻的电阻率随温度的升高而

。(填“增大”或“减小”)（3）现要求当温度达到70°C开始报警，则滑动变阻器的阻值应为

。参考答案：（1）D；（2）减小；（3）19.912.（3分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。如图所示是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）。

参考答案：方向由a→b13.图10为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图。试回答下列问题：（1）在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的和。（2）请按实验要求在实物上连线图10

（3）在实验出现的电磁感应现象中，A、B线圈哪个相当于电源？

（填“A”或“B”）参考答案：（1）大小

方向（3）B三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）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，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球，带正电荷量为，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？参考答案：小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为 (2分)

，得θ=30°

(2分)等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效“最高点”(D点)满足等效重力刚好提供向心力，即有：,

(2分)因θ=30°与斜面的倾角相等，由几何关系可知AD=2R (2分)令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知：

(2分)解得，因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为。17.如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图象，根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，这个摆的摆长是多少？参考答案：18.如图所示，实线为一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是它在t2=0.5s时刻的波形。（1）如果这列波的速度为54m/s，那么这列波向哪个方向传播？（2）若2T<0.5s<3T，而且波向左传播，则在0.5s后，x=5m处的质点在哪些时刻出现波峰？参考答案：（1）波在0.5s内传播的距离s=υt2=54×0.5m=27m=(3+)λ

———2分所以波向右传播