江蘇省宿遷市沭陽縣懷文中學2022-2023學年高二物理期末試卷含解析

江蘇省宿遷市沭陽縣懷文中學2022-2023學年高二物理期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示,有兩根和水平方向成α角的光滑平行金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強磁場,磁感應強度為B。一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經過足夠長的時間后,金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vmax,則下列說法正確的是()。A.如果B增大,vmax將變大B.如果α變大,vmax將變大C.如果R變大,vmax將變大 D.如果m變小,vmax將變大參考答案：BC2.下列各圖中，相同的條形磁鐵穿過相同的線圈時，線圈中產生的感應電動勢最大的是（

）參考答案：D3.如圖所示的區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉動（O軸位于磁場邊界）。則線框內產生的感應電流的有效值為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：D4.（多選）下列關于熱量的說法，正確的是（

）A．溫度高的物體含有的熱量多

B．質量大的物體含有的熱量多C．熱量、功和內能的單位相同

D．熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量參考答案：CD5.3A直流電流通過電阻R時，t秒內產生的熱量為Q，現讓一正弦式交變電流通過電阻R，若2t秒內產生的熱量也為Q，則交變電流的最大值為：A．3A

B．

A

C．

A

D．A參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.面積為的導線框，放在磁感應強度為的勻強磁場中，當線框平面與磁感線平行時，穿過線框的磁通量為

韋伯，當線框平面與磁感線垂直時，穿過線框的磁通量又為

韋伯。參考答案：

7.圖1—4—4中a、b和c表示點電荷的電場中的三個等勢面．它們的電勢分別為U、和．一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用而運動，已知它經過等勢面b時的速率為v，則它經過等勢面c時的速率為________．參考答案：8.如圖所示，真空室中速度v0＝1.6×107m/s的電子束，連續(xù)地沿兩水平金屬板中心線OO′射入，已知極板長l＝4cm，板間距離d＝1cm，板右端距離熒光屏PQ為L＝18cm.電子電荷量q＝1.6×10－19C，質量m＝0.91×10－30kg.若在電極ab上加u＝220sin100πtV的交變電壓，在熒光屏的豎直坐標軸y上能觀測到

cm線段？(設極板間的電場是均勻的、兩板外無電場、熒光屏足夠大)參考答案：10cm以9.v0＝20m/s的速度豎直上拋一小球，經2s以相同的初速度在同一點豎直上拋另一小球．g取10m/s2，則兩球相碰處離出發(fā)點的高度是()

A．10m

B．15m

C．20m

D．不會相碰參考答案：B10.（3分）光從折射率為的介質射向空氣時發(fā)生全反射的臨界角是

。參考答案：45°11.如圖所示為氫原子的能級圖．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種；其中最長波長為

▲

nm(已知普朗克常量h＝6.63×10-34J·s)。參考答案：12.在磁感應強度為B、方向如圖所示的勻強磁場中，金屬桿PQ在寬為L的平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，PQ中產生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增為2B，其它條件不變，所產生的感應電動勢大小變?yōu)镋2．則E1與E2之比為

，通過電阻R的感應電流方向為

（b→a或a→b）參考答案：

1∶2，a→b13.在圖9-8虛線所圍區(qū)域內有一個勻強磁場，方向垂直紙面向里，閉合矩形線圈abcd在磁場中做勻速運動，線圈平面始終與磁感線垂直，在圖示位置時ab邊所受磁場力的方向向上，那么整個線框正在向

方運動。參考答案：右三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（解答）如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ab邊在紙內，由圖中位置Ⅰ經位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應電流？參考答案：穿過線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應電流根據條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置Ⅰ時，磁感線從線圈的下面斜向上穿過；線圈在位置Ⅱ時，穿過它的磁通量為零；線圈在位置Ⅲ時，磁感線從線圈上面斜向下穿過。所以，線圈從Ⅰ到Ⅱ磁通量減少，從Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產生15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過通電螺線管，b為螺線管的中點，金屬環(huán)通過a、b、c三處時，能產生感應電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過a、c處時產生感應電流；通過b處時不產生感應電流．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.1匝數為N、面積為S、總電阻為R的矩形閉合線圈，在磁感應強度為B的勻強磁場中按如圖15所示方向(俯視逆時針)以角速度ω繞軸OO'勻速轉動。t=0時線圈平面與磁感應線垂直，規(guī)定adcba的方向為電流的正方向，求：線圈轉動過程中感應電動勢瞬時值的表達式線圈轉到與圖示位置成60°角時的瞬時電流線圈轉動一周過程中外力做的功參考答案：1)

e=NBSwsinwt

4分

(2)i=（/2）NBSw/R

4分

(3)

W=πN2B2S2w/R

4分17.電子擴束裝置由電子加速器、偏轉電場和偏轉磁場組成．偏轉電場由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板形成，勻強磁場的左邊界與偏轉電場的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場．當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均從兩板間通過，進入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上．問：(1）電子在剛穿出兩板之間時的最大側向位移與最小側向位移之比為多少？(2）要使側向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強磁場的磁感應強度為多少？(3）在滿足第（2）問的情況下（電子的質量為m、電荷量為e），打在熒光屏上的電子束的寬度為多少？參考答案：（1）由題意可知，要使電子的側向位移最大，應讓電子從0、2t0、4t0……等時刻進入偏轉電場，在這種情況下，電子的側向位移為

要使電子的側向位移最小，應讓電子從t0、3t0……等時刻進入偏轉電場，在這種情況下，電子的側向位移為

所以最大側向位移和最小側向位移之比為(2）設電子從偏轉電場中射出時的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場中運動半徑應為：

設電子從偏轉電場中出來時的速度為vt，垂直偏轉極板的速度為vy，則電子從偏轉電場中出來時的偏向角為：

式中

又

由上述四式可得：

(３）由于各個時刻從偏轉電場中出來的電子的速度大小相同，方向也相同，因此電子進入磁場后的半徑也相同．由第（1）問可知電子從偏轉電場中出來時的最大側向位移和最小側向位移的差值為：

18.如右圖所示的電路中，電源電動勢E＝6.0V，內阻r＝0.6Ω，電阻R2＝0.5Ω，當開關S斷開時；電流表的示數為1.5A，電壓表的示數為3.0V，試求：（1）電阻R1和R3的阻值；（2）當S閉合后，電壓表的示數、以及R2上消耗的電功率。參考答