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文檔簡介
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
<f9?=—=-=2?/?,£=—=—F7?=!r/m.
u2g2
(2)硼從"到BfiFKt程,櫓據(jù)胃;gU/=:”:-;my:
Q惻,^=—*(vl-vi=—x<*j-73)=-12Wr,瞅%=-</*=825,?
2^2x2
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”
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