天津第三职工中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

天津第三职工中学2022-2023学年高二物理上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.(单选)如图所示，线圈平面与磁场方向垂直，现将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为1.0×10-2T的匀强磁场中，则穿过这个线圈的磁通量是（

）A、2.5×102wb

B、5.0×10-3wb

C、2.0×10-2wb

D、5.0×10-2wb参考答案：B2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时A．线圈平面与磁感线方向平行B．通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值D．线圈中的电动势达到最大值参考答案：B3.（单选）如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是(

)A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc

B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc

D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc参考答案：C4.下列说法正确的是：A．静电感应不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分引起的B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷C．摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D．以上说法都不对参考答案：A5.关子正常工作的电动机和白炽灯，以下说法中正确的是A．电动机和白炽灯消耗的电能均大于产生的热能B.电动机和白炽灯消耗的电能均等于产生的热能C．电动机消耗的电能大于产生的热能，白炽灯消耗的电能等于产生的热能D．电动机消耗的电能等于产生的热能，白炽灯消耗的电能大于产生的热能参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

在场强为E的匀强电场中，固定一个电量为Q的点电荷。以Q为圆心画一个圆，A、B为过圆心并平行于电场线的两个端点。C、D为过圆心并垂直电场线的直径的两个端点，如图所示。已知A点的电场强度为零，则B点的电场强度的大小为

；C点的电场强度大小为

。参考答案：2E（2分），7.已知电子的比荷绝对值大小为，则其电荷量为

，质量为

。（保留一位小数）参考答案：，8.如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针不动；开关闭合时，磁铁静止在线圈中，电流表表针也不动；开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表表针发生偏转。由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须

，穿过电路的磁通量发生

。参考答案：闭合，变化9.来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则＝____________________.参考答案：方法一：根据电流的定义，1s内通过每个横截面的电荷量为q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C因此，这束质子流每秒打到靶上的质子数为

n＝q/e＝1×10－3/1.6×10－19＝6.25×1015(个)设质子源到靶之间均匀的加速电场的电场强度为E，则在相距l和4l两处电势差分别为U1＝El和U2＝4El又设质子在这两处的速度分别为v1和v2，由电场力做的功与电荷动能变化的关系，即qU＝mv2，得：v2＝2v1.在这两处的极短的相等长度内，质子数n＝q/e＝It/e，可见n1/n2＝l1/l2.而因两段长度相等，所以有v1t1＝v2t2，故n1/n2＝t1/t2＝v2/v1＝2.方法二：由I＝neSv可知n1v1＝n2v2，而电子做匀加速直线运动，v2＝2as，故v1/v2＝1/2，所以，n1/n2＝2/1.

10.如图所示，使闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电。已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为?。当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为______；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为______。参考答案：11.把量程为3mA的电流表改装成欧姆表，其结构如图所示，其中电池的电动势E＝1.5V，改装后，将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度，则2mA刻度处标____________Ω，1mA刻度处应标__________Ω。参考答案：250；100012..螺线管L1和L2靠近放置，如图所示：（1）当闭合L1的开关S的一瞬间，螺线管L2的线圈里

感应电流.（2）当螺线管L1的线圈里有恒定电流通过时，螺线管L2的线圈里

感应电流.(3)保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则螺线管L2的线圈里有感应电流，且感应电流的方向：向

通过电流表，螺线管L2的

端相当于条形磁铁的N极。（前两个空填“有”或“没有”，后两空填“左”或“右”）

参考答案：（1）有（2）没有

（3）右

左13.（6分）（铀）衰变为（铅）的半衰期为45亿年，假设一块矿石原来只含铀而不含铅，并且发生衰变的铀都变成铅，那么经过90亿年时，这块矿石中铀核和铅核的数目之比为________，铀核和铅核的质量之比为_____________。参考答案：1：3，238：618三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强增大；“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。参考答案：一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因此压强增大，（4分）一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。（4分）第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用力。（2分）15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OB=OA，将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带电，电荷量为q（q＞0），同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行．现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍，若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g，求：（1）无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；（2）电场强度的大小和方向．参考答案：解：（1）小球做平抛运动，设初速度v0．初动能EK0，从O到A的运动时间为t，令，则：，根据平抛运动的规律得：水平方向：d?sin60°=v0t…①竖直方向：…②又：…③联立①②③解得：…④设小球到达A时的动能为EKA，则：…⑤所以：；（2）加电场后，从O点到A点下降了y=d，从O点到B点下降了，设两点的电势能分别减小△EPA和△EPB，由能量守恒和④得：…⑥…⑦在匀强电场中，沿着任意直线，电势的降落是均匀的，设直线OB上的M点的电势与A的电势相同，M点到O点的距离是x，如图，则有：…⑧解得：x=d，MA是等势线，电场线与MA的垂线OC平行，设电场方向与竖直向下的方向之间的夹角是α，由几何关系可得△OAM是等边三角形，所以：α==30°，即电场线的方向与竖直方向之间的夹角是30°，设电场强度的大小是E，则：qE?dcos30°=△EPA…⑨联立④⑥⑨得：E=，答：（1）无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值是；（2）电场强度的大小是，方向与竖直方向之间的夹角是30°．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；平抛运动．【分析】（1）小球做平抛运动，设初速度v0．初动能EK0，从O到A的运动时间为t，将该运动分解即可；（2）加电场后，同样使用动能定理与功能关系对小球到达A与到达B的过程分别列出公式即可．17.（8分）在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h。在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，量得这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长为5.79m，已知该卡车紧急刹车时的加速度大小是7m/s2。（1）判断该车是否超速。（2）求刹车时间。（3）求刹车过程中的平均速度。参考答案：解析：（1）刹车前卡车的速度m/s=9m/s>30km/h

①故该车超速。

②

（4分）（2）刹车过程所用时间

=1.3s

③

（2分）（3）平均速度m/s

④

（2分）18.如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED是水平的，CD是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R=0.5m，质量m=0.1kg的滑块A静止在水平轨道上，另一质量M=0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧（A、B均可视为质点）以速度v0向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A能过半圆最高点C，取重力加速度g=10m/s2，则：（i）B滑块至少要以多大速度向前运动；（ii）如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少？参考答案：解：（i）设滑块A过C点时速度为vC，B与A碰撞后，B与A的速度分别为v1、v2，B碰撞前的速度为v0过圆轨道最高点的临界条件是重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m，由机械能守恒定律得：mv22=mg?2R+mvC2，B与A发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，以向右左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=Mv1+mv2，由机械能守恒定律得：Mv02=Mv12+mv22，离那里并代入数据解得：v0=3m/s；（ii）由于B与A碰撞后，当两者速度相同时有最大弹性势能Ep，设共同速度为v，A、B碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=（M+m）v，由机械能守恒定律得：Mv02=EP+（M+m）v2