2022-2023學(xué)年湖南省婁底市荷葉鎮(zhèn)荷葉中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖南省婁底市荷葉鎮(zhèn)荷葉中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）用如圖所示的回旋加速器來(lái)加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可采用下列哪幾種方法(

)A．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍B．將D形金屬盒的半徑增大為原來(lái)的2倍 C．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來(lái)的4倍D．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR參考答案：ABD2.“軌道電子俘獲”也是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（稱為母核，可視為靜止）俘獲一個(gè)核外電子（速度可視為零），其內(nèi)部一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶樱瑥亩兂梢粋€(gè)新核（稱為子核），并且放出一個(gè)中微子的過(guò)程．中微子的質(zhì)量很小，不帶電，很難被探測(cè)到，人們最早就是通過(guò)子核的反沖而間接證明中微子的存在的．一個(gè)靜止的原子的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變?yōu)樽雍瞬⒎懦鲋形⒆樱旅娴恼f(shuō)法中正確的是（

）A．母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)

B．母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)C．子核的動(dòng)量與中微子的動(dòng)量相同

D．子核的動(dòng)能大于中微子的動(dòng)能參考答案：AB3.如圖所示圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，下列表述正確的是（

）

A．線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．穿過(guò)線圈a的磁通量變大C．線圈a有收縮的趨勢(shì)ks5uD．線圈a對(duì)水平桌面的壓力F將變小參考答案：：D解本題時(shí)應(yīng)該掌握：楞次定律的理解、應(yīng)用．在楞次定律中線圈所做出的所有反應(yīng)都是阻礙其磁通量的變化．如：感應(yīng)電流磁場(chǎng)的磁通量、面積、速度、受力等．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，通過(guò)線圈a的電流減小，閉合導(dǎo)體環(huán)b內(nèi)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知：線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流因此線圈，做出的反應(yīng)是面積有擴(kuò)展的趨勢(shì)，同時(shí)將靠近磁鐵，故減小了和桌面的擠壓程度，從而使導(dǎo)體環(huán)對(duì)桌面壓力減小，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，D正確，故選A．考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律．點(diǎn)評(píng)：本題從力、運(yùn)動(dòng)的角度考察楞次定律，思維含量高，考察角度新穎．4.相距為a的A、B兩點(diǎn)分別帶有等量異種電荷Q、-Q，在A、B連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為A、零

B、，且指向-Q

C、，且指向-Q

D、，且指-Q[ks5u參考答案：C5.（單選）磁電式電流表（表頭）最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱，所以在使用時(shí)還要擴(kuò)大量程。已知某一表頭G，內(nèi)阻Rg=30，滿偏電流Ig=5mA，要將它改裝為量程為0~3A的電流表，所做的操作是（

）A．串聯(lián)一個(gè)570的電阻

B．并聯(lián)一個(gè)570的電阻C．串聯(lián)一個(gè)0.05的電阻

D．并聯(lián)一個(gè)0.05的電阻參考答案：

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有輸出電壓恒定為9伏的電源一個(gè)，最大電阻為50歐的滑線變阻器一個(gè)，最大阻值為100歐的電阻箱一個(gè)，規(guī)格是“9伏、9瓦”的紅燈及“6伏、9瓦”的綠燈一個(gè)。（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電路，用滑線變阻器來(lái)控制燈的明暗變化，要求滑線變阻器的滑片從最左端向右移動(dòng)時(shí)，綠燈由亮逐漸變暗直至熄滅，而紅燈由熄滅到越來(lái)越亮直至正常發(fā)光；當(dāng)滑線變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)時(shí)，紅燈逐漸變暗直至熄滅，而綠燈由熄滅到越來(lái)越亮直至正常發(fā)光。請(qǐng)?jiān)谟疫叿娇蛑挟?huà)出電路圖。（2）所提供的電阻箱在本電路中的作用是

它的阻值取 。參考答案：7.有一個(gè)未知電阻Rx，用圖中左和右兩種電路分別對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，用左圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6V，6mA，用右圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9V，10mA，則用______圖所示電路測(cè)該電阻的阻值誤差較小，測(cè)量值Rx=______Ω，測(cè)量值比真值偏______（填“大或小”）參考答案：左，1000Ω，大；8.如圖所示，理想變壓器的原．副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等.a、b端加一交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB=_

_

__；兩電阻兩端的電壓之比UA∶UB=_________.參考答案：9.在某一電場(chǎng)中的P點(diǎn)放入一個(gè)帶電荷量為的負(fù)電荷，所受電場(chǎng)力大小為，方向水平向左。則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=

N/C，方向

。參考答案：10.參考答案：11.把一個(gè)面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，流過(guò)環(huán)某一橫截面的電量為_(kāi)_______________。參考答案：12.一微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)加0.3V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.3A，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，加2V電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.8A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為

，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為

（電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗不計(jì)）參考答案：13.在相距為d的A、B兩板之間有a、b、c三點(diǎn)，a點(diǎn)距A板d，b、c兩點(diǎn)距B板也是d，A板接地，A、B間電壓為U，如圖所示，則b點(diǎn)的電勢(shì)為，+q從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為，﹣q在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：根據(jù)電勢(shì)差和兩極板間的距離求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。桓鶕?jù)電勢(shì)差等于電勢(shì)之差求出各點(diǎn)的電勢(shì)．并根據(jù)W=qU，及EP=qφ，即可求解．解答：解：兩板間的場(chǎng)強(qiáng)E=A板接地，即φA=0V，那么φb﹣φA=，解得：φb=．同理，c點(diǎn)的電勢(shì)為φc=U，a點(diǎn)的電勢(shì)為φa=U；由題意可知，Uac=φa﹣φc=U﹣U=﹣U；+q從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為W=qUac=，根據(jù)EPa=﹣qφa=．故答案為：，，．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式E=，知道d是沿電場(chǎng)線方向上的距離，并掌握公式W=qU，及EP=q?的應(yīng)用．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國(guó)生產(chǎn)的自行車(chē)車(chē)架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的區(qū)域中，y軸右邊是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)，，左邊是電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，初速度方向與邊界線的夾角θ=60°，粒子恰好從C點(diǎn)垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，最后打在x軸上的M點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，求：（l）粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.（2）O點(diǎn)和M點(diǎn)間的距離L.

(結(jié)果用B、E、m、q、v0等已知量來(lái)表示)參考答案：（1）畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖示，O1為粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，則

(2分)解得：

(1分)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期

(2分)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

(1分)（2）O點(diǎn)和C點(diǎn)間的距離：

(1分)

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t’則：

(1分)又

(1分)

解得：

(1分)O點(diǎn)和M點(diǎn)間的距離L：

(2分)

17.圖（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10W，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量F隨時(shí)間t按圖（乙）所示正弦規(guī)律變化。求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）電路中交流電壓表的示數(shù)。參考答案：解：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω

……2分而Fm=BS、，所以，Em=2npFm/T

……2分由F-t圖線可知：Fm=2.0′10-2Wb，T=6.28′10-2s

所以Em=200V

……2分

（2）電動(dòng)勢(shì)的