2022-2023學年陜西省西安市煤礦機械廠子弟中學高二物理期末試題含解析

2022-2023學年陜西省西安市煤礦機械廠子弟中學高二物理期末試題含解析一、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，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪（定滑輪質(zhì)量不計），繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為(

)A．h

B．1．5h

C．2h

D．2．5h參考答案：B2.（單選）如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所在區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變

化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感強度

按下列哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力（

）

A

B

C

D

參考答案：A3.質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ．初始時小物塊停在箱子正中間，如圖所示．現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止．設(shè)碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為（）A．mv2 B．Mv2 C．NμmgL D．NμmgL參考答案：D【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】小物塊在箱壁之間來回運動的過程中，系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求出物塊與箱子相對靜止時共同速度，再求解物塊和系統(tǒng)損失的動能，以及系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功．【解答】解：由于箱子M放在光滑的水平面上，則由箱子和小物塊組成的整體動量始終是守恒的，直到箱子和小物塊的速度相同時，小物塊不再相對滑動，有mv=（m+M）v1根據(jù)能量守恒得：系統(tǒng)損失的動能為△Ek=mv2﹣（M+m），根據(jù)功能關(guān)系得知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，則有Q=NμmgL，故D正確，ABC錯誤．故選：D．4.兩個分子從相距較遠（分子力忽略）開始靠近，直到不能再靠近的過程中（

）A.分子力先做負功后做正功

B.分子力先做正功后做負功C.分子間的引力和斥力都增大

D.兩分子從r0處再靠近，斥力比引力增加得快參考答案：BCD5.(單選)矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，當線圈通過中性面時，下列說法中正確的是()A．穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動勢最大B．穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動勢等于零C．穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動勢最大D．穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動勢等于零參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的A、B、C、D四組靜電實驗中，能使左邊的驗電器的金箔張開的是

組和

組（A、B兩組實驗中小球的手柄均為絕緣手柄，D組實驗中虛線框表示金屬網(wǎng)罩）。參考答案：AC7.（填空）一個單匝閉合圓形線圈置于垂直線圈平面的勻強磁場中，當磁感應(yīng)強度變化率恒定時，線圈中的感應(yīng)電動勢為E，感應(yīng)電流為I.若把這根導(dǎo)線均勻拉長，從而使圓半徑增大一倍，則此時線圈中的感應(yīng)電動勢為_______，感應(yīng)電流為_________.參考答案：4E

I8.（4分）如圖所示，正弦交流電經(jīng)過整流器后，電流波形正好去掉了半周。這種單向電流的有效值為

A。

參考答案：29.如圖所示，某變壓器有兩個線圈，如果把它當作降壓變壓器，則線圈

接電源，原副線圈兩端電壓之比是

；把它當作升壓變壓器，則線圈

接電源，原、副線圈兩端電壓之比是

．參考答案：L1，5：1，L2，1：5【考點】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比即可分析求解．【解答】解：如果把它當作降壓器，則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多，所以L1接電源，原副線圈兩端電壓之比是5500：1100=5：1；把它當作升壓變壓器，則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)少，所以L2接電源，原副線圈兩端電壓之比1100：5500=1：5故答案為：L1，5：1，L2，1：510.一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T．在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是________Wb；磁通量的平均變化率是________Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是________V.參考答案：

(1).;

(2).;

(3).1.6;由題意可知磁通量的變化量為：

；磁通量的平均變化率為：；線圈中感應(yīng)電動勢的大小為：

。11.在赤道附近的地磁場可看做是沿南北方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。如果赤道上空有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長為L，通有從東向西的電流I，則地磁場對這根導(dǎo)線的作用力大小為

，方向

。參考答案：

BIL，豎直向下12.電感和電容均對交變電流有阻礙作用，且阻礙作用的大小與交變電流的頻率有關(guān)。當交變電流的頻率增大時，接在該交變電路中的電感對交變電流的阻礙作用

，接在該交變電路中的電容對交變電流的阻礙作用

。（填“增大”、“減小”）參考答案：13.在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙來記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算公式為V0=

用（L、g表示）其值是

m/s(g=10m/s2)參考答案：（1）

略

（2）0.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖9所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為6.0×10－7m的橙色光源照射單縫S，在光屏中央P處(到雙縫的距離相等)觀察到亮條紋，在位于P點上方的P1點出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即P1到S1、S2的路程差為一個波長)，現(xiàn)換用波長為4.0×10－7m的紫色光照射單縫時，問：(1)屏上P處將出現(xiàn)什么條紋？(2)屏上P1處將出現(xiàn)什么條紋？參考答案：(1)亮條紋(2)暗條紋15.在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應(yīng)用奧斯特的實驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，足夠長光滑導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=37°，導(dǎo)軌間距L=0.4m，其下端連接一個定值電阻R=2Ω，其它電阻不計．兩導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5T．一質(zhì)量為m=0.02kg的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，現(xiàn)將導(dǎo)體棒由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）求導(dǎo)體棒下滑的最大速度；（2）求ab棒下滑過程中電阻R消耗的最大功率；（3）若導(dǎo)體棒從靜止加速到v=4m/s的過程中，通過R的電量q=0.26C，求R產(chǎn)生的熱量Q．參考答案：解：（1）最大速度時，合力為零，根據(jù)平衡條件可得：mgsinθ=F安=BIL閉合電路歐姆定律可得：I=根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLv

則有最大速度為：vm==5m/s；（2）當速度最大時，感應(yīng)電流最大，電功率最大，根據(jù)電功率的計算公式可得：P=I2R==0.72W；（3）根據(jù)電荷量的計算公式有：q=It==可得該過程中移動的位移為：x=2.6m，根據(jù)功能關(guān)系可得R產(chǎn)生的熱量為：Q=mgxsinθ﹣，代入數(shù)據(jù)解得：Q=0.152J．答：（1）導(dǎo)體棒下滑的最大速度為5m/s；（2）ab棒下滑過程中電阻R消耗的最大功率為0.72W；（3）若導(dǎo)體棒從靜止加速到v=4m/s的過程中，通過R的電量q=0.26C，則R產(chǎn)生的熱量為0.152J．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；功能關(guān)系；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．【分析】（1）根據(jù)共點力的平衡條件結(jié)合安培力的計算公式求解最大速度；（2）根據(jù)電功率的計算公式計算R消耗的最大電功率；（3）根據(jù)電荷量的計算公式求解移動的位移，根據(jù)功能關(guān)系可得R產(chǎn)生的熱量．17.如圖，一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點間的距離為12m（小于波長λ），b在a的右方，一列簡諧橫波沿此繩向右傳播，t=0時刻a點的位移達到正最大值時，b點的位移恰好為零，且向下運動。t=1.0s時刻，a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移恰好達到負最大值，①畫出t=0和t=1.0s時刻a、b點間的波形；②這列波的波長為多少？③求這列簡諧橫波的波速。參考答案：18.水平放置的兩個平行金屬軌道相距0.2m上面有一質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為0.5Ω，滑動變阻器調(diào)到2.5Ω時，在金屬棒所在位置施加一個垂直于ab的勻強磁場，使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零,且金屬棒ab保持靜止。(1)求勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和方向．(2)若保持磁感應(yīng)強度B的大小不變，方向順時針旋轉(zhuǎn)37°（沿ab方向觀察），此時ab仍然靜止，求軌道對ab的支持力和摩擦力的大??？（g=10m/s2）參