2022-2023學年湖南省郴州市湘陰渡中學高二物理期末試題含解析

2022-2023學年湖南省郴州市湘陰渡中學高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.把一個面積為5.0×10－2m2的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強度為2.0×10－2T的勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量是(

)A.1.0×10－4WbB.1.0×103WbC.1.0×10－3WbD.1.0×10－2Wb參考答案：C2.下列關(guān)于電場、磁場的說法不正確的是（）A．電場、磁場雖然看不見、摸不著，但它們是客觀存在的物質(zhì)B．電場和磁場都具有能量C．電場線和磁感線都是為了形象描述電場和磁場假想出來的，并不實際存在D．電場線和磁感線不一定閉合但可以相交．參考答案：D【考點】磁現(xiàn)象和磁場；電場．【分析】電場、磁場雖都既看不見，也摸不著，但它們是客觀存在的物質(zhì)，但是電場線、磁場線都是假想出來的．任何兩條電場線和磁場線都不可以相交，電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷，不是閉合曲線，磁感線是閉合的．【解答】解：A、電場、磁場雖都既看不見，也摸不著，但它們是客觀存在的物質(zhì)，故A正確．B、電場、磁場都是客觀存在的物質(zhì)，電場和磁場都具有能量．故B正確．C、電場線和磁感線都是為了形象描述電場和磁場假想出來的，并不實際存在，故C正確．D、任何兩條電場線和磁場線都不可以相交，故D錯誤．本題選擇錯誤的，故選：D3.（多選）著名物理學家費曼曾設(shè)計過這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動，在圓板的中部有一個線圈，圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球，如圖所示．當線圈接通電源后，將產(chǎn)生流過圖逆時針方向的電流，則下列說法正確的是（

）A．接通電源瞬間，圓板不會發(fā)生轉(zhuǎn)動B．線圈中電流強度的增大或減小會引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動C．若金屬小球帶負電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動方向與線圈中電流流向相反D．若金屬小球帶正電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動方向與線圈中電流流向相反參考答案：BD4.傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示，是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片電極上時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計和電源串接成閉合電路，那么以下說法正確的是A．當F向上壓膜片電極時，電容將增大B．若電流計有示數(shù)，則壓力F恒定不變C．若電流計有向右的電流通過，則壓力F在增大D．若電流計有向右的電流通過，則壓力F在減小參考答案：AC5.當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到的汽笛聲的音調(diào)變高了，這是因為A．聲源振動的頻率變高了 B．聲波傳播的速度變大了C．耳膜振動的頻率變大了 D．耳膜振動的頻率變小了參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.交變電壓u=20sin50πt(V)，加在阻值為10Ω的電阻兩端，該交流的周期是________，電阻消耗的電功率是_______________。參考答案：7.某同學用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復這種操作10次，得到了如圖所示的三個落地點．(1)該同學用圓規(guī)畫出盡可能小的圓把所有的小球落點痕跡都圈在里面，其圓心就是小球落地點的平均位置，并在圖中讀出OP＝________.(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞過程中動量守恒，則由圖可以判斷出R是________球的落地點，P是________球的落地點．(3)用題中的字母寫出動量守恒定律的表達式________．參考答案：8.實驗是物理的基礎(chǔ)，方法很多，在探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律時，我們采用

方法；現(xiàn)一定質(zhì)量的氣體，在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，吸收熱量280J，同時對外做功120J，則這些氣體的內(nèi)能是

（填：“增加”或“減少”）了

J。參考答案：控制變量法.增加

160J9.如圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示器各時刻通過線圈L的電流．電路中電燈的電阻R1=6.0Ω，定值電阻R=2.0Ω，AB間電壓U=6.0V．開關(guān)S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1.0×10﹣3s時刻斷開關(guān)S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示．則線圈L的直流電阻RL=2Ω；斷開開關(guān)后通過電燈的電流方向左（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3s時刻線圈L中的感應(yīng)電動勢的大小為2V．參考答案：解：（1）由圖讀出，開始時流過電感線圈L的電流I0=1.5A由歐姆定律I0=解得：RL=﹣R=2Ω（2）L1中電流方向向左；（3）由圖讀出，t=1.6×10﹣3s時刻線圈L的電流I=0.20A；線圈L此時是一個電源，由全電路歐姆定律E=I（RL+R+R1）；E=2.0V故答案為：2Ω；向左；2V．10.如圖所示，絕緣支柱支持的金屬導體A和B開始都不帶電，把帶正電荷的C移近導體A，A和B下面的金屬箔張開，這是

起電方式。

參考答案：感應(yīng)11.如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO’軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路阻值為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，求：（a）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式e=

（b）電阻R兩端電壓U=

參考答案：12.驗鈔機上發(fā)出的___

能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；電視機的遙控器發(fā)出的__________可控制電視機；光的__________現(xiàn)象說明光是一種橫波；用激光垂直照射一個不透光的小圓板時，光屏上影的中心會出現(xiàn)一個亮斑，這是光的__________現(xiàn)象。參考答案：13.如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在水平內(nèi)轉(zhuǎn)動，若A勻速轉(zhuǎn)動，B中________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）；若A、B以相同的轉(zhuǎn)速同方向加速轉(zhuǎn)動，B中__________感應(yīng)電流（填“有”、“無”）。參考答案：無

有

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某興趣小組為了測量一待測電阻Rx的阻值，準備先用多用電表粗測出它的阻值，然后再用伏安法精確地測量．實驗室里準備了以下器材:A．多用電表

B．電壓表Vl，量程3V，內(nèi)阻約5kΩ

C．電壓表V2，量程15V，內(nèi)阻約25kΩ

D．電流表Al，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω

E．電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.04Ω

F．電源，電動勢E=4.5V

G．滑動變阻器Rl，最大阻值5Ω，最大電流為3AH．滑動變阻器R2，最大阻值200Ω，最大電流為1.5A

I．電鍵S、導線若干①在用多用電表粗測電阻時,該興趣小組首先選用“×10”歐姆擋，其阻值如圖(甲)中指針所示，為了減小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)換用_________歐姆擋；②按正確的操作程序再一次用多用電表測量該待測電阻的阻值時，其阻值如圖(乙)中指針所示，則Rx的阻值大約是_________Ω；③在用伏安法測量該電阻的阻值時，要求盡可能準確，并且待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，則在上述提供的器材中電壓表應(yīng)選

；電流表應(yīng)選

；滑動變阻器應(yīng)選

。④在虛線框內(nèi)畫出用伏安法測量該電阻的阻值時的實驗電路圖．參考答案：①

×1

④②

9

③

B

D

G

15.在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，已經(jīng)準備的器材有：油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板、彩筆，要完成本實驗，還欠缺的器材有量筒、痱子粉、坐標紙．參考答案：考點：用油膜法估測分子的大?。畬ｎ}：實驗題．分析：根據(jù)油膜法測分子的大小的實驗原理及方法可得出需要的器材，從而即可求解．解答：解：在本實驗中，要用量筒量取酒精和油酸，從而配制酒精油酸溶液，先在水槽中灑上痱子粉，再將用酒精稀釋過的油酸用滴管滴到水面上，將玻璃板蓋在水槽上，在玻璃板上鋪上坐標紙，用彩筆畫出油膜的邊界，則用數(shù)格子的方法得出形成的面積；則可根據(jù)體積公式求得分子直徑，故實驗中還需要：量筒、痱子粉，及描繪圖形的坐標紙．故答案為：量筒、痱子粉、坐標紙．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,水平放置的兩平行金屬導軌間距L=0.5m,所接電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2Ω,R1=2.6Ω,金屬棒的電阻R2=0.2Ω,與平行導軌垂直,其余電阻不計,金屬棒處于磁感應(yīng)強度B=2.0T、方向與水平方向成60°角的勻強磁場中.在接通電路后金屬棒保持靜止,則(1)金屬棒受到的安培力的大小和方向如何?(2)若棒的質(zhì)量m=5×10-2kg,此時導軌對它的支持力是多少?參考答案：17.如圖甲所示，足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌豎直放置，其寬度，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒ab緊貼在導軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響），求：（1）判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；（2）磁感應(yīng)強度B大小；參考答案：（1）b點電勢高，a點電勢低；（2）B=0.1T【詳解】（1）由右手定則可知，ab中的感應(yīng)電流由a流向b，ab相當于電源，則b點電勢高，a點電勢低；（2）由x-t圖象求得t=1.5s時金屬棒的速度為：金屬棒勻速運動時所受的安培力大小為：，，聯(lián)立得：根據(jù)平衡條件得：則有：代入數(shù)據(jù)解得：B=0.1T18.（20分）一個大容器中裝有互不相溶的兩種液體，它們的密度分別為和（）?，F(xiàn)讓一長為、密度為的均勻木棍，豎直地放在上面的液體內(nèi)，其下端離兩液體分界面的距離為，由靜止開始下落。試計算木棍到達最低處所需的時間。假定由于木棍運動而產(chǎn)生的液體阻力可以忽略不計，且兩液體都足夠深，保證木棍始終都在液體內(nèi)部運動，未露出液面，也未與容器相碰。參考答案：解析：1．用表示木棍的橫截面積，從靜止開始到其下端到達兩液體交界面為止，在這過程中，木棍受向下的重力和向上的浮力。由牛頓第二定律可知，其下落的加速度

（1）用表示所需的時間，則

（2）由此解得

（3）2．木棍下端開始進入下面液體后，用表示木棍在上面液體中的長度，這時木棍所受重力不變，仍為，但浮力變?yōu)椋敃r，浮力小于重力；當時，浮力大于重力，可見有一個合力為零的平衡位置．用表示在此平衡位置時，木棍在上面液體中的長度，則此時有

（4）由此可得

（5）即木棍的中點處于兩液體交界處時，木棍處于平衡狀態(tài)，取一坐標系，其原點位于交界面上，豎直方向為軸，向上為正，則當木棍中點的坐標時，木棍所受合力為零．當中點坐標為時，所受合力為

式中

（6）這時木棍的運動方程為為沿方向加速度

（7）由此可知為簡諧振動，其周期

（8）為了求同時在兩種液體中運動的時間，先求振動的振幅．木棍下端剛進入下面液體時，其速度

（9）由機械能守恒可知

（10）式中為此時木棍中心距坐標原點的距離，由（1）、（3）、（9）式可求得，再將和（6）式中的代入（10）式得

（11）由此可知