山西省太原市西山煤電集團(tuán)公司第九中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市西山煤電集團(tuán)公司第九中學(xué)2023年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，人靜止在水平地面上的測力計上，下列說法正確的是（

）A．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力B．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對平衡力C．人對測力計沒有壓力

D．人對測力計有壓力，測力計對人沒有支持力參考答案：A2.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖8，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和________電源(填“交流”或“直流”)．[來源:Z,xx,k.Com](2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可[來源:學(xué)#科#網(wǎng)](3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________．A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)．參考答案：(1)交流(2)D(3)B(4)GK3.（多選題）穿過閉合回路的磁通量φ隨時間t變化的圖象分別如圖①～④所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述，正確的是（）A．圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B．圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C．圖③中回路在0～t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是t1﹣t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的2倍D．圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大參考答案：CD【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律我們知道感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比．結(jié)合數(shù)學(xué)知識我們知道：穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象的斜率k=．運用數(shù)學(xué)知識結(jié)合磁通量Φ隨時間t變化的圖象解決問題．【解答】解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律我們知道感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比，即E=N結(jié)合數(shù)學(xué)知識我們知道：穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象的斜率k=．A、圖①中磁通量Φ不變，無感應(yīng)電動勢．故A錯誤．B、圖②中磁通量Φ隨時間t均勻增大，圖象的斜率k不變，也就是說產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變．故B錯誤．C、圖③中回路在O～tl時間內(nèi)磁通量Φ隨時間t變化的圖象的斜率為k1，在tl～t2時間內(nèi)磁通量Φ隨時間t變化的圖象的斜率為k2，從圖象中發(fā)現(xiàn)：k1是k2的絕對值的2倍．所以在O～tl時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于在tl～t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的2倍．故C正確．D、圖④中磁通量Φ隨時間t變化的圖象的斜率先變小后變大，所以感應(yīng)電動勢先變小后變大，故D正確．故選：CD．4.在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，若一個點電荷從P點由靜止釋放，只受到電場力的作用，則以下說法中正確的是（

）A．該點電荷一定做勻加速直線運動B．該點電荷一定向右做勻速運動C．該點電荷受到的電場力逐漸增大D．該點電荷一定做勻減速直線運動參考答案：A5.如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置O處上放一個電荷量為+q的點電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布。P是金屬板上的一點，P點與點電荷之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點的電場強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難。幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別對P點的電場強(qiáng)度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是（

）A．方向沿P點和點電荷的連線向左，大小為

B．方向沿P點和點電荷的連線向左，大小為C．方向垂直于金屬板向左，大小為

D．方向垂直于金屬板向左，大小為

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.光滑水平面上停著一輛長為L的平板車，車的一端放著質(zhì)量為m的木箱，車的另一端站著質(zhì)量為3m的人，車的質(zhì)量為5m，若人沿車面走到木箱處將木箱搬放到車的正中央，則在這段時間內(nèi)，車的位移大小為________參考答案：L/97.一個電容器的電容是1.5×10-2μF，把它兩個極板接在90V的電源上，電容器每個極板所帶電荷量Q為______c。參考答案：1.35×10-68.如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當(dāng)線框中心線AB運動到與PQ重合時，線框的速度為，此時線框中的電功率為________，此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為________。參考答案：

9.用6N水平拉力拉質(zhì)量為2kg的物體，沿水平桌面勻速運動，若水平力改為10N，則物體的加速度大小為

▲

m/s2。動摩擦因數(shù)為

▲

（g=10m/s2）參考答案：2

,

0.310.如圖所示，用導(dǎo)熱性能良好的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)(活塞與汽缸壁之間無摩擦)．在活塞上緩慢地加沙子，在此過程中，密閉氣體________(選填“吸熱”“放熱”或“無熱傳遞”)，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)________(選填“增多”“減少”或“不變”)．參考答案：

(1).放熱

(2).增多【分析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱；根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義來判斷單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù).【詳解】在活塞上緩慢地加沙子，氣體的壓強(qiáng)變大，體積減小，外界對氣體做功，由于活塞導(dǎo)熱性良好，則氣體與外界溫度保持相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，密閉氣體放熱；氣體的溫度不變，而壓強(qiáng)變大，可知單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加；11.磁感線可以形象地描述磁場的分布。磁感線的

反映磁場的強(qiáng)弱；磁感線上

表示該點磁場方向。參考答案：12.從太陽和其他天體上，時刻有大量的高能帶電粒子放出形成“宇宙線”，“宇宙線”到達(dá)地球附近時，會受到地磁場對它的

力的作用，迫使這些運動電荷改變運動方向，到達(dá)地球的

附近，有時會在那里形成美麗的極光。參考答案：洛倫茲，兩極（南極或北極）13.（4分）一物體從靜止開始做勻加速直線運動，那么它在3s末與6s末的速度之比為

，它在前3s內(nèi)與前6s內(nèi)的位移大小之比為

。參考答案：1：2；1：4三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。①將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在______方向（填“水平”或“豎直”）②彈簧自然懸掛，待彈簧______時，長度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_______。由表可知所用刻度尺的最小長度為______。③圖16是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_________的差值（填“L0或L1”）。④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_________g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）。參考答案：①豎直

②穩(wěn)定

L3

1mm

③

L0

④

4.9

1015.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。器材：量程3V的理想電壓表，量程0.5A的電流表（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R′，電鍵K，導(dǎo)線若干。實驗中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=

，r=

。（用I1，I2，U1，U2及R表示）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖一輛質(zhì)量為500kg的汽車靜止在一座半徑為50m的圓弧形拱橋頂部．（取g＝10m/s2）（1）此時汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？（2）如果汽車以6m/s的速度經(jīng)過拱橋的頂部，則汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過拱橋的頂部時，汽車對圓弧形拱橋的壓力恰好為零？參考答案：解：（1）汽車受重力G和拱橋的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5000N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律，汽車對拱橋的壓力為5000N

（1分）（2）汽車受重力G和拱橋的支持力F，根據(jù)牛頓第二定律有G－F＝

故＝4000N根據(jù)牛頓第三定律，汽車對拱橋的壓力為4000N

（3分）（3）汽車只受重力GG＝＝m/s17.如圖（甲）所示為電視機(jī)中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計逸出電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U。偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖16乙所示。在每個周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從－B0均勻變化到B0。磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場，不計電子之間的相互作用。（1）求電子射出電場時的速度大小。（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。（3）熒光屏上亮線的最大長度是多少？

參考答案：（1）設(shè)電子射出電場的速度為v，則根據(jù)動能定理，對電子的加速過程有

………………4分解得

………………3分

（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0或－B0時（垂直于紙面向外為正方向），電子剛好從b點或c點射出，設(shè)此時圓周的半徑為R1。

如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有：解得R=

………………4分電子在磁場中運動，洛侖茲力提供向心力，因此有：解得

………………4分

（3）根據(jù)幾何關(guān)系可知，…………3分設(shè)電子打在熒光屏上離O′點的最大距離為d，則

…………3分由于偏轉(zhuǎn)磁場的方向隨時間變化，根據(jù)對稱性可知，熒光屏上的亮線最大長度為

………………1分

18.水力發(fā)電已經(jīng)成為我國的重要能源之一。欲在某河段上筑壩安裝一臺發(fā)電功率P=100kW的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)輸出電壓U1=500V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線的總電阻R線=10Ω，用戶端通過降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損耗的功率為輸送總功率的4%，試求：

⑴輸電線上通過的電流；⑵升