江蘇省泰州市大馮初級中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省泰州市大馮初級中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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符合題意1.在電磁學(xué)大廈建立的過程中，許多偉大的物理前輩做出了巨大的貢獻，下面關(guān)于物理學(xué)家和物理事件的敘述正確的是A.丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.英國物理學(xué)家法拉第通過多次做實驗，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.德國物理學(xué)家楞次經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.法國物理學(xué)家安培通過對磁體和電流周圍磁場的研究，提出了關(guān)于磁現(xiàn)象電本質(zhì)的分子環(huán)流假說。參考答案：ABD2.如圖，在同一平面內(nèi)兩圓環(huán)A、B同心放置，A環(huán)中通以逆時針方向的恒定電流，關(guān)于穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量φA、φB的大小關(guān)系及A環(huán)內(nèi)的磁感強度方向判斷正確的是

A．φA＞φB，A環(huán)內(nèi)磁感強度方向垂直紙面向里

B．φA＞φB，A環(huán)內(nèi)磁感強度方向垂直紙面向外C．φA＜φB，A環(huán)內(nèi)磁感強度方向垂直紙面向里

D．φA＜φB，A環(huán)內(nèi)磁感強度方向垂直紙面向外參考答案：B3.下圖中一定不是勻變速直線運動的圖像是---------（

）參考答案：C4.（單選）如圖所示，直角坐標(biāo)系Oxy的2、4象限有垂直坐標(biāo)系向里的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小均為B，在第3象限有垂直坐標(biāo)系向外的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為2B，現(xiàn)將半徑為R，圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．t=0時線框在圖示位置，設(shè)電流逆時針方向為正方向．則下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時間變化關(guān)系正確的是（）

A．B．C．D．參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律．專題：電磁感應(yīng)與圖像結(jié)合．分析：根據(jù)轉(zhuǎn)動切割磁感線感應(yīng)電動勢公式E=ω求出每條半徑切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，分段由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，即可選擇圖象．解答：解：在0﹣t時間內(nèi)，線框從圖示位置開始（t=0）轉(zhuǎn)過90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E1=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I1==．根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針．在t﹣2t時間內(nèi)，線框進入第3象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E2=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在2t﹣3t時間內(nèi)，線框進入第4象限的過程中，回路電流方向為逆時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E3=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在3t﹣4t時間內(nèi)，線框出第4象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E4=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I4=I1；故B正確．故選：B5.一個初動能為Ek的帶電粒子，以速率V垂直于場強方向射入平行板電容器兩板間的勻強電場中，飛出時的動能為飛入時的動能的2倍，如果使該帶電粒子以速率3V射入，則它飛出電場時的動能為（

）

A．3Ek

B．9Ek

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，在圖中標(biāo)出電源的正負(fù)極及a、b小磁針的N、S極。參考答案：7.如下圖所示，左邊是一個由直流電源和定值電阻R1、R2及熱敏電阻R3組成的控制電路，右邊是由電磁繼電器、電源和報警燈D組成的報警電路。熱敏電阻R3的阻值隨溫度的升高而減小，電磁鐵線圈的電阻不可忽略。當(dāng)控制電路所處的環(huán)境溫度升高到某一數(shù)值后，要求能夠通過報警電路中的報警燈D發(fā)光來報警。為了能實現(xiàn)這功能，在控制電路中有A、B、C三個輸出端，選擇其中的兩個端點與電磁鐵的輸入端P、Q兩個接線柱連接，那么應(yīng)該選擇的端點是（選填“A、B”、“A、C”或“B、C”）。參考答案：8.把長L=0.25m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁強中，使導(dǎo)體棒和磁強方向垂直，如圖所示．若導(dǎo)體棒的電流I=2.0A，方向向右，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=_______N，安培力的方向為豎直向__________（選填“上”或“下”).參考答案：5×10-3

上9.．熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖：

①為使報警器正常工作，c應(yīng)接在

（填a或b）．

②現(xiàn)要求報警器報警時的最低溫度提高為原來的1.5倍，則滑動變阻器滑片P點應(yīng)向

移動（填左或右）一些．參考答案：10.有一單擺，在山腳下測得周期為T1，移到山頂測得周期為了T2，設(shè)地球半徑為R，則山的高度為__________。參考答案：11.在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器的A、B兩極板帶有等量異種電荷，A板與靜電計連接，如圖所示。實驗中可能觀察到（填增大、減小或不變）(1)當(dāng)增大A、B板間的距離，靜電計指針張角

(2)在A、B板間放入一介質(zhì)板，靜電計指針張角

參考答案：12.（6分）如圖所示，在勻強電場中，將一電荷量為2×C的負(fù)電荷由A點移到B點，其電勢能增加了0.2J，已知A、B兩點間距離為2cm兩點連線與電場方向成角。則：(1)該負(fù)電荷由A移到B的過程中，電場力所做的功=

；(2)A、B兩點間的電勢差以=

；(3)該勻強電場的電場強度E=

。參考答案：（1）-0.2J（2分）；（2）100V（2分）；（3）1×104

V/m

（2分）13.通過一阻值為R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s。電阻兩端電壓的有效值為

V。

參考答案：4三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用伏安法測量電阻R的阻值，并求出其電阻率ρ.實驗器材：電壓表V(內(nèi)阻約為40kΩ)、電流表A(內(nèi)阻約為30Ω)、滑動變阻器R0、電源E、開關(guān)S、待測電阻R(約為50Ω)及導(dǎo)線若干．(1)在下面的虛線框內(nèi)畫出測量R的電路圖．

圖甲(2)如圖甲所示的坐標(biāo)中的7個點表示實驗中測得的7組電流I、電壓U的值，試作出U—I圖線并通過圖線求出電阻值R=________Ω.(保留三位有效數(shù)字)(3)待測電阻是一均勻材料制成的電阻絲，用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測量其長度，用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果分別如下圖甲、乙所示，由圖可知其長度為____cm，直徑為____mm.(4)由以上數(shù)據(jù)可求出ρ＝________Ω·m(保留三位有效數(shù)字)．參考答案：15.某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池．該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig＝0.6A，內(nèi)阻rg＝0.1Ω)和若干導(dǎo)線．(1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來．(2)接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄．當(dāng)電阻箱的阻值R＝2.6Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時的讀數(shù)為

．處理實驗數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I的倒數(shù)；再制作R－坐標(biāo)圖，如右圖所示，圖中已標(biāo)出了(R，)的幾個與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點．請你將與圖乙實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點也標(biāo)注在圖上．(3)在圖上把描繪出的坐標(biāo)點連成圖線．(4)根據(jù)圖描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1)如圖．(2)0.50A

如圖(3)圖中坐標(biāo)為(1.2,2.8)的點不合理舍去，過其他的點作直線，如(2)中圖．(4)1.5(1.4～1.6)0.30(0.25～0.35)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動．線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與二極管、定值電阻R相連．線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B0．在t=0時刻，線框平面和磁場垂直，t=0時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從上向下看轉(zhuǎn)動方向為順時針．求：（1）在0～時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量的大??；（2）在～時間內(nèi)，流過電阻R的平均電流的大??；（3）線框勻速轉(zhuǎn)動后，在電阻R上的發(fā)熱功率．參考答案：解：（1）在0～時間內(nèi)，通過分析可知：前部分0～時間內(nèi)，由于流過二極管的電流為反向電流，相當(dāng)于斷路，所以沒有電荷通過電阻R．在0～時間內(nèi)通過R的電荷量就是～通過R的電荷量．由關(guān)系式有：△φ=BL1L2得：（2）在～時間內(nèi)，由，有：（3）由于二極管的濾波作用，通過電阻R的只有半波（正向電流），峰值為：根據(jù)電流的熱效應(yīng)可得有效值為：R的發(fā)熱功率為：答：（1）在0～時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量的大小為；（2）在～時間內(nèi)，流過電阻R的平均電流的大小為；（3）線框勻速轉(zhuǎn)動后，在電阻R上的發(fā)熱功率為．17.在某電場中的P點，放一帶電量q=﹣3.0×10﹣10C的檢驗電荷，測得該電荷受到的電場力大小為F=6.0×10﹣7N，方向水平向右．求：（1）P點的場強大小和方向（2）在P點放一帶電量為q2=1.0×10﹣10C的檢驗電荷，求q2受到的電場力F2的大小和方向（3）P點不放檢驗電荷時的場強大小和方向．參考答案：解：（1）P點的場強為：N/C方向與負(fù)電荷受到的電場力方向相反，即水平向左（2）q2受到的電場力為：N方向與P點的場強方向相同，即水平向左（3）P點不放檢驗電荷時，場強大小仍為2.0×103N/C，方向水平向左答：（1）P點的場強大小為2.0×103N/C，方向水平向左；（2）q2受到的電場力F2的大小為2.0×10﹣7N，方向水平向左；（3）P點不放檢驗電荷時的場強大小為2.0×103N/C，方向水平向左．【考點】電場強度．【分析】電場強度的方向與正電荷在該點所受的電場力方向相同，大小由場強的定義式求出電場強度，根據(jù)F=qE求出電荷受到的電場力；電場強度是描述電場本身性質(zhì)的物理量，不因試探電荷電量的改變而改變．18.如圖所示，M、N、P為很長的平行邊界面，M、N與M、P間距分別為l1、l2，其間分別有磁感應(yīng)強度為B1和B2的勻強磁場區(qū)，Ⅰ和Ⅱ磁場方向垂直紙面向里，B1≠B2，有一帶正電粒子的電量為q，質(zhì)量為m，以某一初速度垂直邊界N及磁場方向射入MN間的磁場區(qū)域．不計粒子的重力．求：（1）要使粒子能穿過Ⅰ磁場進入Ⅱ磁場，粒子的初速度v0至少應(yīng)為多少？（2）若粒子進入磁場的初速度v1=，則粒子第一次穿過Ⅰ磁場的時間t1是多少？（3）粒子初速度v為多少時，才可恰好穿過兩個磁場區(qū)域．參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子的初速度為v0時恰好能進入Ⅱ磁場，則進入Ⅱ磁場時速度恰好沿M邊界，根據(jù)洛倫茲力提供向心力公式即可求解；（2）先求出運動的半徑，再求出粒子在Ⅰ磁場中作勻速圓周對應(yīng)的圓心角為α，結(jié)合周期公式即可求解；（3）設(shè)粒子速度為v時，粒子在B2磁場中的軌跡恰好與P邊界相切，畫出粒子運動的軌跡圖，根據(jù)半徑公式結(jié)合幾何關(guān)系即可求解．解答：解：（1）粒子的初速度為v0時恰好能進入Ⅱ磁場，則進入Ⅱ磁場時速度恰好沿M邊界，所以半徑為r=l1，則Bqv0=解得：（2）粒子在磁場中運動，Bq解得：r1=2l1粒子在Ⅰ磁場中作勻速圓周對應(yīng)的圓心角為α，sinα==所以：α=所以