2023-2024學(xué)年河北省衡水市中學(xué)東校區(qū)高二年級上冊物理期末試卷含解析

2023年河北省衡水市中學(xué)東校區(qū)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15分.每小題只有一個選項(xiàng)符合

題意

1.（單選）回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分，別與高頻交流電源兩極相

連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期.性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都

能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。設(shè)D形盒半徑為

Ro若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電頻率為fo則下

列說法正確的是（）

A.質(zhì)子的回旋周期為了

B.增大加速電場間的電壓可使質(zhì)子的最大速度超過2nfR

C.增大D形金屬盒的半徑可提高質(zhì)子射出金屬盒時的速度

D.不改變B和R,該回旋加速器加速a粒子獲得的最大動能是加速質(zhì)子時的兩倍

參考答案:

2.（多選）2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻"效應(yīng)的物理學(xué)家。某探究小

組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表

示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為研究其磁敏特性設(shè)計了圖乙所示電路.關(guān)于這個探究實(shí)

驗(yàn)，下列說法中正確的是（

A.由圖甲可知磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而增加，與磁場的方向無關(guān)。

B.由圖甲可知無磁場時（B=0）磁敏電阻的阻值最大。

C.閉合開關(guān)S,圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時，通過電源的電流增加

D.閉合開關(guān)S,圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時，路端電壓增加

參考答案：

AD

3.起重機(jī)用鋼繩將重物豎直向上勻速提升，在重物勻速上升的過程中

A.重物的動能逐漸增大B.重物的重力勢能逐漸增大

C.鋼繩對重物的拉力逐漸增大D.鋼繩對重物的拉力的功率逐漸增大

參考答案：

B

4.在圖的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，A、B兩燈亮度的變化情況為

A.A燈和B燈都變亮

B.A燈、B燈都變暗

C.A燈變亮，B燈變暗

D.A燈變暗，B燈變亮

參考答案:

B

5.（多選題）如圖所示，木箱高為L,其底部有一個小物體Q（質(zhì)點(diǎn)），現(xiàn)用力豎直向上

拉木箱，使木箱由靜止開始向上運(yùn)動.若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t,木箱達(dá)到最

大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運(yùn)動，且恰能到達(dá)木箱頂端.已知重力

加速度為g,不計空氣阻力，由以上信息，可求出的物理量是（）

A.木箱的最大速度B.時間t內(nèi)拉力的功率

C.時間t內(nèi)木箱上升的高度D.木箱和小物體的質(zhì)量

參考答案：

AC

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率；豎直上拋運(yùn)動.

【分析】拉力的功率不變，根據(jù)P=Fv可得，物體運(yùn)動地速度是不斷的變化的，木箱停止

運(yùn)動后，小物體做的是豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)上升的高度可以求得物體的初速度的大小.

【解答】解：A、木箱停止運(yùn)動之后，小物體做的是豎直上拋運(yùn)動，上升的高度為木箱的

高度L,根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動規(guī)律可以求得小物體的初速度的大小，即為木箱的最大速

度，所以A正確；

B、拉力做的功等于木箱和物體的增加的勢能和動能的和，但是由于不知道木箱和物體的

質(zhì)量，所以不能求得拉力做的功的大小，也就不能求出拉力的功率的大小，所以BD錯

誤；

1

C、在時間t內(nèi)，根據(jù)能量守恒可得，Pt=mgh+2mv2,當(dāng)達(dá)到最大速度時，F(xiàn)=mg,根據(jù)

P=Fv=mgv,可得mgvt=mgh+2mv2,約掉m得gvt=gh+2V2,由于g,t都是已知量，v在

A中可以求得，所以h可以求得，所以C正確

故選AC.

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分

6.目前有一種磁強(qiáng)計，用于測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計的原理如圖所示，電路中有

一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場

中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)

為n,電子電荷量為e,金屬導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動可視為勻速運(yùn)動.兩

電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢

差為U.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為和電極（填M或N）的電勢高。

參考答案:

nebU

I

7.英國物理學(xué)家焦耳通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電流發(fā)熱具有下述規(guī)律：電流通過導(dǎo)體

產(chǎn)生的熱量跟——的二次方、導(dǎo)體的——、通電的——成

正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。

參考答案:

電流、電阻、時間。

8.一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學(xué)用伏安法測量此電阻，用圖a、b兩

種電路各測一次，用圖a測得的數(shù)據(jù)是3.0V,3.0mA,用圖b測得的數(shù)據(jù)是

2.9V,4.0mA,由此可知，用圖—測得Rx的誤差較小，測量值Rx=。測

量值比真實(shí)值偏（填“大”、“小”）

------④-

a

—?—

b

參考答案:

a1000Q大

9.（4分）如圖是一個電解電容器，現(xiàn)已給它充電到48/的電壓，它的電容

是尸，它的帶電量是元電荷的倍。

參考答案：

0.01,3xlOw

10.某一交流電的電壓波形如圖所示，求這一交流電的電壓有效值U=—V

參考答案：

2V.

11.（12分）一邊長為10cm的正方形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方

向垂直時，若通過線圈的磁通量為LOxlC^wb,則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

o當(dāng)線圈平面與磁場方向成30°角時，通過線圈的磁通量為________在線

圈轉(zhuǎn)動過程中，先后經(jīng)過上述兩位置，通過線圈的磁通量的變化量為

參考答案：

0.1T0.5xl03Wb0.5xl(T3Wb

12.將一個帶電量為2X10%的試探電荷放入點(diǎn)電荷Q的電場中的P點(diǎn)時，受到的

電場力為2X10飛,則p點(diǎn)的電場強(qiáng)度為,若撤去該試

探電荷，則P點(diǎn)處的場強(qiáng)為o

參考答案：

99

1X101X10

13.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻

的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的.如圖甲中，電源的電動勢E=9.0V,內(nèi)電阻可

忽略不計；G為靈敏電流表，內(nèi)阻旦保持不變；尺為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)

系如圖乙的RY圖線所示，閉合開關(guān)，當(dāng)R的溫度等于20℃時，電流表示數(shù)A=2mA,

(1)電流表G的內(nèi)阻％=Q；

(2)當(dāng)電流表的示數(shù)72=3.6mA時，熱敏電阻R的溫度是℃.

參考答案:

(1)500(2)120

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.用游標(biāo)為10分度的卡尺測量的某物體的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)

為

010

參考答案：

1.47

15.（6分）（1）開普勒第三定律告訴我們：行星繞太陽一周所需時間的平方跟

橢圓軌道半長徑的立方之比是一個常量。如果我們將行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻

速圓周運(yùn)動，請你運(yùn)用萬有引力定律，推出這一規(guī)律。

（2）太陽系只是銀河系中一個非常渺小的角落，銀河系中至少還有3000多億

顆恒星，銀河系中心的質(zhì)量相當(dāng)于400萬顆太陽的質(zhì)量。通過觀察發(fā)現(xiàn)，恒星繞

銀河系中心運(yùn)動的規(guī)律與開普勒第三定律存在明顯的差異，且周期的平方跟圓軌

道半徑的立方之比隨半徑的增大而減小。請你對上述現(xiàn)象發(fā)表看法。

參考答案：

Mm^4/

D-—mr\—--=----

（1），V7"）r3GM（4分）

-4-

（2）由關(guān)系式7r=57可知：周期的平方跟圓軌道半徑的立方之比的大小與

圓心處的等效質(zhì)量有關(guān)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。（1分）

觀點(diǎn)一：

銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有恒星的質(zhì)量均計算在

內(nèi)，因此半徑越大，等效質(zhì)量越大。

觀點(diǎn)二：

銀河系中心的等效質(zhì)量，應(yīng)該把圓形軌道以內(nèi)的所有質(zhì)量均計算在內(nèi)，在圓

軌道以內(nèi)，可能存在一些看不見的、質(zhì)量很大的暗物質(zhì)，因此半徑越大，等效質(zhì)

量越大。

說出任一觀點(diǎn)，均給分。(1分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.如圖所示，放置在水平面內(nèi)的平行金屬框架寬為L=0.4m,金屬棒ab置于框架

上，并與兩框架垂直，整個框架位于豎直向下、磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，

電阻R=0.09Q,ab的電阻r=0.01Q,摩擦不計，當(dāng)ab在水平恒力F作用下以

v=2.5m/s的速度向右勻速運(yùn)動時，求：

(1)回路中的感應(yīng)電流的大?。?/p>

⑵恒力F的大?。?/p>

(3)電阻R上消耗的電功率.

參考答案:

(1)5A(2)1N(3)2.25W

17.光滑絕緣水平面上固定兩個等量同種電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲

所示，一個質(zhì)量m=lkg的小物塊自C點(diǎn)由靜止釋放，小物塊帶電荷量q=2C,其運(yùn)動的v

-t圖線如圖乙所示，其中B點(diǎn)為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)，

求

(1)B點(diǎn)場強(qiáng)E；

(2)B、A兩點(diǎn)間的電勢差UBA.

參考答案：

Wlm,&2W

通量分析：(I)V-，圖簟的科率等于m速庾，3怠處方整*題支照的4率?大的位同，說明物塊在8處加

速度■大，福據(jù)牛帽第二定德傅：尸8為中圣線上電場強(qiáng)度啦的由圖再：B點(diǎn)的加1

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考點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系、電勢差

【名師點(diǎn)睛】根據(jù)V“圖象的斜率等于加速度和牛頓第二定律求解電場強(qiáng)度E,根據(jù)能量

守恒定律分析物塊電勢能的變化情況，根據(jù)電場線方向判斷電勢的高低，根據(jù)動能定理求

解A8兩點(diǎn)電勢差0”