黑龍江省哈爾濱市宣慶中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市宣慶中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(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.如圖所示.水平方向有磁感應(yīng)強度大小為0.5T的勻強磁場，匝數(shù)為5的矩形線框ab邊長為0.5m。ad邊長為0.4m，線框繞垂直磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為20rad/s，線框通過金屬滑環(huán)與阻值為10Ω的電阻R構(gòu)成閉合回路。t=0時刻線圈平面與磁場方向平行。不計線框及導(dǎo)線電阻，下列說法正確的是

A.線圈中的最大感應(yīng)電動勢為10VB.電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=10sin20t(V)C.電阻R中電流方向每秒變化20次D.電阻R消耗的電功率為5W參考答案：C【詳解】A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A錯誤.B.不計線框及導(dǎo)線電阻，則電阻R兩端電壓的最大值Um=Em=50V，則電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B錯誤.C.交流電的頻率為，周期T=0.1s，電流在一個周期內(nèi)方向變化2次，所以電阻R中電流方向每秒變化20次；故C正確.D.R兩端電壓的有效值為，R消耗的電功率，解得P=125W；故D錯誤.2.以下說法中不正確的是（）A．理想氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對容器不斷碰撞而產(chǎn)生的B．若理想氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用參考答案：B【考點】氣體壓強的微觀意義；分子間的相互作用力；液體的表面張力現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象．【分析】氣體的壓強產(chǎn)生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的．若理想氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)不一定不變；當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大；葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用；液體表面張力：凡作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力．它產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力．【解答】解：A、理想氣體的壓強產(chǎn)生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的．故A正確；B、改變氣體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，因此氣體內(nèi)能不變，其狀態(tài)可以是外界對其做功，氣體放熱；或者氣體對外界做功，氣體從外界吸熱，因此其狀態(tài)可能變化，故B不正確；C、當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力總是隨分子間距離的減小而增大，分子力做負功，因此分子勢能也隨分子間距離的減小而增大，故C正確；D、液體表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故D正確；本題選不正確的，故選：B3.一列簡諧波沿x軸傳播，在t=0時刻的波形圖線如圖所示，質(zhì)點P在該時刻的速度大小為v，經(jīng)0.1s該質(zhì)點的速度第一次與t=0時刻相同，再經(jīng)過0.1s該質(zhì)點的速度第一次大小為v而方向與t=0時刻相反，關(guān)于波的傳播方向和波速，下述說法正確的是（

）A.波沿x軸正方向傳播，波速為20m/s B.波沿x軸正方向傳播，波速為30m/sC.波沿x軸負方向傳播，波速為10m/s D.波沿x軸負方向傳播，波速為20m/s參考答案：C【詳解】AB、若波沿x正方向傳播,0時刻P向上運動,經(jīng)過0.1s該質(zhì)點的速度仍為v,說明一直運動到關(guān)于平衡位置對稱的P'點且向上運動;再經(jīng)過0.1s該質(zhì)點的速度大小等于v的大小,而方向與v的方向相反,說明回到P點后向上再次返回P,即共0.2s大于一倍周期而小于2倍周期;波長為,波速根據(jù)求解,故波速小于20m/s而大于10m/s,故AB均錯誤;

CD、若波沿x負方向傳播,0時刻P向下運動,經(jīng)過0.1s該質(zhì)點的速度仍為v,說明運動到關(guān)于平衡位置對稱的P'點;再經(jīng)過0.1s該質(zhì)點的速度大小等于v的大小,而方向與v的方向相反,說明再一次到達P'點;共0.2s為半個周期,故周期為T=0.4s;波長為,波速,故C正確，D錯誤。4.(單選)下列用電器的工作原理，那些是直接利用了電流的熱效應(yīng)的是（

）A電烙鐵

B、微波爐C、電磁爐

D、上面三項電器都直接應(yīng)用了電流的熱效應(yīng)參考答案：A5.(多選)如圖，兩等量異號的點電荷相距為。M與兩點電荷共線，N位于兩點電荷連線的中垂線上，兩點電荷連線中點到M和N的距離都為L，且。略去項的貢獻，則兩點電荷的合電場在M和N點的強度(

)A．大小之比為2，方向相反

B．大小之比為1，方向相反C．大小均與成正比，方向相反D．大小均與L的平方成反比，方向相互垂直參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，真空中A、B、C、D四點共線且等間距，只在A點放一電量+Q的點電荷時，B點的場強為E，若再將等量異種電荷－Q放在D點，則B點場強變?yōu)?/p>

。參考答案：7.如圖所示，彈簧振子在振動過程中，振子從a到b歷時0.2s，振子經(jīng)a、b兩點時速度相同；若它從b再回到a的最短時間為0.4s，則該振子的振動頻率為_______Hz．參考答案：1.25解：由題，振子從a到b歷時0.2s，振子經(jīng)a、b兩點時速度相同，則a、b兩點關(guān)于平衡位置對稱．振子從b再回到a的最短時間為0.4s，則振子b→最大→b的時間是0.2s，根據(jù)對稱性分析得知，振子從a→b→正最大→負最大→a的總時間為0.8s，即振子振動的周期為T=0.8s，頻率為

故答案為：1.258.圖（1）是利用砂擺演示簡諧運動圖象的裝置。當盛砂的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的砂在板上形成的曲線顯示出砂擺的振動位移隨時間變化的關(guān)系。第一次以速度v1勻速拉動木板，圖（2）給出了砂擺振動的圖線；第二次僅使砂擺的振幅減半，再以速度v2勻速拉動木板，圖（3）給出了砂擺振動的圖線。由此可知，砂擺兩次振動的周期T1和T2以及拉動木板的速度v1和v2的關(guān)系是A．T1∶T2=2∶1

B．T1∶T2=1∶2

C．v1∶v2=1∶2

D．v1∶v2=2∶1參考答案：D9.水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距為d，導(dǎo)軌一端與電源相連，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向如圖所示．長為L的金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌成600角，此時，通過金屬棒的電流為I，則金屬棒所受的安培力大小為______.參考答案：通電導(dǎo)體垂直于磁場的長度為：故安培力的大小為：10.振源A帶動細繩上下振動可以產(chǎn)生簡諧波，某時刻在繩上形成如圖所示的波形，周期為0.4s，由圖可知P點的起振方向是

（選填“向上”或“向下”）；波從A經(jīng)0.6s傳播到繩上的P點，此時AP之間有

個波峰.參考答案：向上

兩個波峰波形最先產(chǎn)生的是波峰，所以震源先向上振動；周期是0.4s，波從A經(jīng)0.6s傳播到繩上的P點，則AP之間有個波形，而波形最先產(chǎn)生的是波峰，所以AP之間有兩個波峰。11.一理想變壓器，當原線圈接入400v交變電壓時，副線圈上“200v,40w”的燈泡恰好正常發(fā)光，則原、副線圈的匝數(shù)比為

；流過原線圈的電流為

A

參考答案：2:1

0.1

12.在電磁波譜中，用于“消毒滅菌”的是

，某廣播電臺發(fā)射的電磁波在真空中傳播的波長為500m，則它的頻率是

HZ．參考答案：解：用于“消毒滅菌”的是紫外線；根據(jù)c=λf得，f===6×105Hz；故答案為：紫外線

6×10613.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用器材如圖所示。它們是：①電流計；②直流電源；③帶鐵芯的線圈A；④線圈B；⑤開關(guān)；⑥滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強弱)。(1)按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)。

2)若連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在開關(guān)剛剛閉合時電流計指針右偏，則開關(guān)閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時，電流計指針將____(填“左偏”“右偏”或“不偏”)。將線圈A從線圈B中拔出時電流計指針將

(填“左偏”“右偏”或“不偏”)。參考答案：連接電路如右圖所示；左偏，左偏三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）某電流表的量程為10mA，當某電阻兩端的電壓為8V時，通過的電流為2mA，如果給這個電阻兩端加上36V的電壓，能否用這個電流表來測量通過該電阻的電流？并說明原因。參考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用這個電流表來測量通過該電阻的電流。15.用游標為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

參考答案：1.47四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在E=4.0×102N/C，水平向左的勻強電場．一個質(zhì)量m=0.10kg，帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊（可視為質(zhì)點），從軌道上與擋板相距x1=0.20m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動，當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距x2=0.10m的Q點，滑塊第一次速度減為零，若滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，求：（1）滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大小（2）滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功（3）滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能參考答案：見解析解析：(1)設(shè)滑塊沿軌道向左做勻加速運動的加速度為a此過程滑塊所受合外力F＝qE＝2.0×10－2N根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，解得a＝0.20m/s2.(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功W1＝qEx1＝4.0×10－3J.(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能等于滑塊由P點運動到Q點過程中電場力所做的功即ΔE＝qE(x1－x2)＝2.0×10－3J.17.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為θ=370，導(dǎo)軌間距為lm，電阻不計，導(dǎo)軌足夠長。兩根金屬棒ab和a'b'的質(zhì)量都是0.2kg，電阻都是1Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒a'b'和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)金屬棒a'b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。金屬棒ab和導(dǎo)軌無摩擦，導(dǎo)軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場，導(dǎo)軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小相同。用外力讓a'b'固定不動，將金屬棒ab由靜止釋放，當ab下滑速度達到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為18W。求：(1)ab棒達到的最大速度；(2)ab棒下落了30m高度時，其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定，此過程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)在ab棒下滑過程中某時刻將a'b'固定解除，為確保a'b'始終保持靜止，則a'b'固定解除時ab棒的速度大小滿足什么條件？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)參考答案：（1）ab下滑速度達到穩(wěn)定時，加速度為0，速度達到最大，由電功率定義可知：

解得：對ab由平衡條件得：解得：（2分），解得，解得（2分）（或由能量守恒得：

解得：（2分））（2）根據(jù)動能定理得：

解得：（4分）（或由能量守恒得：

解得：（4分））（3）對a'b'棒

垂直于導(dǎo)軌平面方向：（1分）（1分）平行于導(dǎo)軌平面方向：（`1分）可得：對ab棒：

解得（1分