山西省大同市吉家莊鄉(xiāng)中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市吉家莊鄉(xiāng)中學(xué)2022年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在=0到的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流是先沿順時(shí)針、后沿逆時(shí)針方向；線框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左。設(shè)電流正方向與圖中箭頭所示方向相同，則隨時(shí)間變化的圖線可能是（

）參考答案：2.（多選）如圖，金屬棒ab、cd與足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌所在的平面．a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運(yùn)動，則A．安培力對ab棒做正功

B．安培力對cd棒做正功C．安培力對cd棒不做功D．F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和

參考答案：BD3.（單選）勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響．則下列說法正確的是() A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB．質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動能與加速電壓U成正比C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之

比為2∶1D．不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，該回旋加速器也能用于α粒子加速參考答案：A4.（單選）目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成，u夸克帶電荷量為e，d夸克帶電荷量為－e，e為元電荷．下列論斷可能正確的是()A．質(zhì)子由1個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成，中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成B．質(zhì)子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成，中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成C．質(zhì)子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成，中子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成D．質(zhì)子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成，中子由1個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成參考答案：B5.（單選）子彈水平射入一個(gè)置于光滑水平面上的木塊，（不計(jì)重力）則（） A． 子彈對木塊的沖量大小必大于木塊對子彈的沖量大小 B． 子彈受到的沖量和木塊受到的沖量相等 C． 當(dāng)子彈與木塊以同一速度運(yùn)動后，子彈與木塊的動量一定相等 D． 子彈與木塊的動量變化量大小相等、方向相反參考答案：解：A、根據(jù)牛頓第三定律知，子彈對木塊的沖量和木塊對子彈的作用力大小相等，方向相反，則沖量的大小相等，方向相反．故A、B錯(cuò)誤．C、當(dāng)子彈與木塊以相同速度運(yùn)動時(shí)，子彈和木塊的質(zhì)量不一定相同，則動量不一定相同．故C錯(cuò)誤．D、因?yàn)樽訌棇δ緣K和木塊對子彈的沖量大小相等，方向相反，根據(jù)動量定理知，子彈與木塊的動量變化量大小相等、方向相反．故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為m的物塊沿傾角為θ的斜面由底端向上滑去，經(jīng)過時(shí)間t1速度為零后又下滑，又經(jīng)過時(shí)間t2回到斜面底端，在整個(gè)運(yùn)動過程中，重力對物塊的總沖量大小為

參考答案：mg(t1+t2)

7.三個(gè)帶等量正電荷的粒子a、b、c(所受重力不計(jì))以相同的初動能

水平射入電磁場中，軌跡如圖所示，則可知它們的質(zhì)量ma、mb、mc由大到小的次序?yàn)?/p>

，入射時(shí)的初動量由小到大次序?yàn)?/p>

(設(shè)初動量為

Pa、Pb、Pc

)．參考答案：mc

>

mb

>

ma，

Pa

<

Pb

<Pc8.有一帶電荷量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場力做功6×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場力做功9×10-4J.

則:

(1)AB間電勢差、BC間電勢差

(2)如以B點(diǎn)電勢為零,則A點(diǎn)的電勢參考答案：(1)200V

-300V

(2)200V9.一理想變壓器的輸入電壓是220V，副線圈的輸出電壓是11V，當(dāng)輸入電壓不變，而將副線圈拆去18匝后發(fā)現(xiàn)副線圈的輸出電壓降了3V，則原線圈的匝數(shù)為

匝。參考答案：132010.如圖所示，Q為固定的正點(diǎn)電荷（Q未知），A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h，將另一電量為q，質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，在A點(diǎn)處的加速度大小為，運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度正好變?yōu)榱?。則此電荷在B點(diǎn)處的加速度為

（用g表示）；A、B兩點(diǎn)間的電勢差為

（用m、g、h和q表示）參考答案：3g

3mgh/4q11.如圖所示，線圈A水平放置，條形磁鐵在其正上方，N極向下移近導(dǎo)線圈的過程中，俯視導(dǎo)線圈A中的感應(yīng)電流方向是___________方向（選填：順時(shí)針或逆時(shí)針），導(dǎo)線圈A對水平面的壓力__________（選填：增大或減小）。若將條形磁鐵S極向下，且向上遠(yuǎn)離導(dǎo)線框移動時(shí)，俯視導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流方向是___________方向（選填：順時(shí)針或逆時(shí)針），導(dǎo)線圈A對水平面的壓力__________（選填：增大或減小）。參考答案：逆時(shí)針方向、增大、逆時(shí)針方向、減小

[楞次定律]12.在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，固定一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷．以Q為圓心畫一個(gè)圓，A、B為直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，且連線平行于電場線．C、D為垂直電場線的直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，如圖所示．已知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小是

；C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

．

參考答案：2E，13.（４分）一輛汽車以10m／s的速度勻速行駛10s，然后又以2m／s2的加速度行駛10s，汽車在這20s內(nèi)的位移是_______m，平均速度是_____m／s。參考答案：300；15三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.15．如圖所示，甲圖為一段粗細(xì)均勻的圓柱形新型導(dǎo)電材料棒，阻值約為1KΩ，現(xiàn)測量該材料的電阻率。在測得該金屬絲的直徑為D，長度為L的情況下。

（1）在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻，應(yīng)選

（填序號）．

A．電流表Ａ１：量程為10mA，內(nèi)阻約為10ΩB．電流表Ａ２：量程為3A，內(nèi)阻約為0.1ΩC．電壓表Ｖ１：量程為15V，內(nèi)阻約為30kΩD．電壓表Ｖ２：量程為6V，內(nèi)阻約為15kΩE．滑動變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1A

F．低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略G．電鍵K，導(dǎo)線若干(2)右圖為實(shí)驗(yàn)電路圖,請將實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整.（3）如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測出該棒的長度為L、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=______________（用測出的物理量的符號表示）參考答案：1）ADEFG

（2）畫出分壓和內(nèi)接各得1分（3）15.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）。小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。

（1）該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，為保證小車所受合外力大小約等于mg需要滿足的條件是

;

（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

；

（3）某位同學(xué)經(jīng)過測量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像。

（4）由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是

。參考答案：⑴M>>m⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時(shí)間”（或“”）………ks5u⑶圖略⑷木板傾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，線圈abcd的面積是0.01m2，共1000匝，線圈電阻為10Ω，外接電阻R=90Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，求：（1）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式．（2）電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)．（3）線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過60°的過程中，流過電阻R的電量為多少？參考答案：解：（1）交流電的頻率：f=Hz=5Hz角速度為ω=2πf=2π×5=10πrad/s；最大值：Em=NBSω=1000××0.01×10π=100V，故表達(dá)式為：e=100sin10πt；（2）感應(yīng)電動勢的有效值E==100V；線圈電阻為10Ω，外接電阻R=90Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：而電流表的示數(shù)，I===1A；交流電壓表的電壓U=R=1×90=90V；（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：q===n=n=1000×=0.02C；答：（1）瞬時(shí)值表達(dá)式為：e=100sin10πt；（2）電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)為90V和1A．（3）線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過60°的過程中，流過電阻R的電量為0.02C．17.如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L=2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)。

（1）當(dāng)R=0時(shí)，求桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；

（2）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；

（3）當(dāng)R=4Ω時(shí)，求回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。參考答案：解法一：

⑴由圖可知，當(dāng)R=0時(shí)，桿最終以v=2m/s勻速運(yùn)動，產(chǎn)生電動勢E=BLvE=2V

----------------------------------------------------------1分桿中電流方向從b→a---------------------------------------------1分⑵設(shè)最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv

由閉合電路的歐姆定律：桿達(dá)到最大速度時(shí)滿足

解得：v=

由圖像可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，得到：=v0

---------------------------------1分k

---------------------------------1分解得：m=0.2kg

---------------------------------1分r=2Ω

---------------------------------1分⑶由題意：E=BLv

-----------------------1分得

----------------------------------------1分----------------------------------1分由動能定理得W=

-----------------------------------------1分--------------------------------------------1分W=0.6J-----------------------------------------------------1分

解法二：

設(shè)最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv

由閉合電路的歐姆定律：由圖可知當(dāng)R=0時(shí)v=2m/s

當(dāng)R=2Ω時(shí)v′=4m/s

----------------------2分得：m=0.2kg

-----------------------------------------------1分r=2Ω

------------------------------------------------1分⑶由題意：

----------Ks5u---------------1分得

------------------------------------------1分------------------------------------1分由動能定理得--------------------------------------------1分---------------------------------------------1分W=0.6J------------------------------Ks5u---------------1分18.質(zhì)量為0.2kg的物體，以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻