2022-2023學(xué)年山西省忻州市余莊中學(xué)高二物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市余莊中學(xué)高二物理期末試卷含解析一、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.（多選題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過(guò)程，B→C和D→A為絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換）．這就是著名的“卡諾循環(huán)”．該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．A→B過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功B．B→C過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小C．C→D過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．D→A過(guò)程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化參考答案：BC【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．【分析】A→B過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，B→C過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，C→D過(guò)程中，等溫壓縮，D→A過(guò)程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高．【解答】解：A、A→B過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，故A錯(cuò)誤；B、B→C過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B正確；C、C→D過(guò)程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，C正確；D、D→A過(guò)程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤；故選：BC．2.以下表示平均速度的是A．某同學(xué)從家到學(xué)校步行速度約為1.5m/sB．賽車飛躍某障礙物時(shí)的速度約為80m/sC．飛機(jī)起飛時(shí)的速度約為120m/sD．遠(yuǎn)程炮彈射出炮口的速度約為2000m/s參考答案：A3.矩形閉合線圈平面跟磁感線方向平行，如圖3所示。下列情況中線圈有感應(yīng)電流的是A．線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動(dòng) B．線圈垂直紙面向外平動(dòng)C．線圈以左邊的邊框?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)

D．線圈繞cd軸轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：AC4.如圖所示，用細(xì)繩系著一個(gè)小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球受力有以下說(shuō)法，正確是A.只受重力 B.只受拉力C.受重力和拉力 D.受重力、拉力和向心力參考答案：C小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)沖中受到繩子的拉力，重力，兩個(gè)力的合力充當(dāng)向心力，維持物體做圓周運(yùn)動(dòng)，B正確。5.質(zhì)量為4kg的物體A以v0=10m/s初速度滑到水平面B上。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,g=10m/s2.若以v0的方向?yàn)檎较?，則在10s內(nèi)，物體受到的沖量為：

（

）A．80N·s

B.-80N·s

C.40N·s

D.-40N·s參考答案：

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過(guò)原點(diǎn)再做一個(gè)z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標(biāo)系。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向沿x軸的正方向，則通過(guò)面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小關(guān)系是

。（用“>”、“<”或“=”表示）參考答案：=>7.如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的小球以某一速度與水平成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若微粒在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則

粒子帶______電，電場(chǎng)強(qiáng)度E=_____________．參考答案：8.（2分）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，當(dāng)它們相距為r時(shí)，相互排斥力為F，當(dāng)它們相距為10r時(shí)，相互排斥力為__________。參考答案：Ｆ／1009.在電場(chǎng)中有一電荷量為的電荷，將它從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為，AB間的電勢(shì)差為

V，再將它從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為，那么BC間的電勢(shì)差為

V。若規(guī)定A點(diǎn)電勢(shì)為零，那么C點(diǎn)電勢(shì)為

V

。參考答案：10.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R=5Ω，電路中的電表均為理想電表．則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為A，電壓表的讀數(shù)為V．參考答案：11.一個(gè)軍事設(shè)施的觀察孔如圖所示，其寬度L=60cm，厚度d=30cm，為了擴(kuò)大向外的觀察視野，將折射率n=的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內(nèi)（圖中為觀察孔的俯視圖）。（1）嵌入玻璃磚后在中央O點(diǎn)觀察，視野的最大張角α=__________（2）如果要使視野的最大張角α接近180°，則要求嵌入折射率至少為______的玻璃磚。參考答案：120°；216.一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則該帶電微粒必然帶_____，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開____。若已知圓半徑為r，電場(chǎng)強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則線速度為_____。參考答案：解：因?yàn)楸仨氂须妶?chǎng)力與重力平衡，所以必為負(fù)電；由左手定則得逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；再由13.如圖所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方向射入磁場(chǎng)，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子的速率之比

；通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間之比為

．參考答案：2：1，1：2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運(yùn)動(dòng)的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識(shí)確定電子從c孔和b孔時(shí)半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解時(shí)間之比．【解答】解：①設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，速率為v，由牛頓第二定律得：evB=m，解得：v=，r與v成正比．由圖看出，從c孔和d孔射出的電子半徑之比rc：rd=2：1，則速率之比vc：vd=rc：rd=2：1．②電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：T=，所有電子的周期相等，從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為：tc=T，td=，所以從c孔和d孔射出的電子在盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比：tc：td=1：2；故答案為：2：1，1：2．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖所示.當(dāng)光線是由空氣射入玻璃磚時(shí)，則θ1和θ2中為入射角的是______;當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣時(shí)，臨界角的正弦值是_________;從圖線可知玻璃磚的折射率是___________.參考答案：14.θ1

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3/215.在做“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球的密度應(yīng)選得

些（填“大”或“小”），如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如左圖所示，那么單擺擺長(zhǎng)是______m．如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如右圖中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是______s，單擺的擺動(dòng)周期是______s．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（6分）如圖所示，a粒子從A點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場(chǎng)線方向的直線AO方向射入電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度方向與AO方向成。已知a粒子質(zhì)量為m，電荷量為2e。求OB兩點(diǎn)間電勢(shì)差。（重力不計(jì)）參考答案：平拋水平勻速,豎直勻加速V=V，V

=V

(2分)A--B動(dòng)能定理Uq=m—m

=m（

V）—mV

(2分)

(2分)17.(8分)有n=10匝的矩形線圈，每匝都是長(zhǎng)50cm，寬20cm，線圈總電阻10Ω，在B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω=50rad／s旋轉(zhuǎn).線圈與R=10Ω的外電阻連接，圖中的電流表、電壓表的接入不影響原電路.求：(1)流過(guò)電阻電流的瞬時(shí)表達(dá)式(從中性面開始計(jì)時(shí))；(2)電流表、電壓表的讀數(shù)；(3)1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。參考答案：(1)電動(dòng)勢(shì)最大值：Em=nBωS=100V由閉合電路歐姆定律得，電流的最大值：Im==5A所以流過(guò)電阻電流的瞬時(shí)表達(dá)式：i=5sin50tA(2)電流表的讀數(shù)為電流的有效值，即I===3.54A電壓表的讀數(shù)：U=IR=35.4V(3)1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q=I2(R+r)t=×(10+10)×60=1.5×104J18.（17分）人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能（水流能、風(fēng)能、煤等燃燒的化學(xué)能……）轉(zhuǎn)化為電能。為了合理的利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方。但是，用電的地方往往很遠(yuǎn)。因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方。如果某發(fā)電站將U=6000V的電壓直接地加在高壓輸電線的入端，向遠(yuǎn)方供電，且輸送的電功率為P=800kW。則此時(shí)安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差ΔE=9600kW·h（1kW·h=1度電）。求：

（1）該輸電線路的電阻為多少?

（2）此種情況下，高壓線路的輸電效率和終端電壓。

（3）若要使此高壓輸電線路的輸電效率為98%，則在發(fā)電站處應(yīng)安裝一個(gè)變壓比（n1:n2）是多少的變壓器？

（4）若輸電效率仍為98%,用戶所需電壓為220V,則應(yīng)在用戶處安裝一個(gè)變壓比（n3∶n4）是多少的變壓器？參考答案：解析：（１）由ΔE=9600kw·h可知ΔP==400kw

ΔU

＝3000v，

（1）

2分由ΔP=得R線＝22.5Ω

（2）

2分（2）P有=P-ΔP=400kw

輸電效率n=×100%=50%

（3）

2分終端電壓U1＝U-ΔU

（4）

2分則U1＝3000v

（3）損失功率為總功率的2％則P損=P×2%=16KW

（5）

2分則