2022-2023學年遼寧省大連市第三十七中學高二物理期末試卷含解析

2022-2023學年遼寧省大連市第三十七中學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.如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動．那么()A．微粒帶正、負電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運動C．微粒做勻速直線運動D．微粒做勻加速直線運動參考答案：B微粒做直線運動的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的電場力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線上，由此可知微粒所受的電場力的方向與場強方向相反，則微粒必帶負電，且運動過程中微粒做勻減速直線運動，故B正確。2.（多選）恒定的勻強磁場中有一圓形閉合導線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當線圈在磁場中做下列哪種運動時，線圈中能產(chǎn)生感應電流（）A．線圈沿自身所在平面運動B．沿磁場方向運動C．線圈繞任意一直徑做勻速轉動D．線圈繞任意一直徑做變速轉動參考答案：CD感應電流的產(chǎn)生條件A、由于磁場是勻強磁場，因此無論線圈沿自身所在的平面做勻速還是勻加速或者其它運動形式，其磁通量均不變化，無感應電流產(chǎn)生，故A錯誤；B、由于磁場是勻強磁場，因此無論線圈沿磁場方向運動做勻速還是勻加速或者其它運動形式，其磁通量均不變化，無感應電流產(chǎn)生，故B錯誤；C、D、當線圈繞任意一條直徑轉動時，無論是勻速轉動，還是變速轉動，其磁通量發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，故CD正確；故選：CD．3.（單選）用兩個可變的電阻R1和R2按圖所示的方式連接，可用來調節(jié)通過燈泡上的電流大小。如果R1<<R2，則(a)、(b)兩圖中起粗調作用的變阻器是（另一個是起微調作用）A．(a)圖中R1起粗調作用，(b)圖中R2起粗調作用B．(a)圖中R2起粗調作用，(b)圖中R1起粗調作用C．(a)、(b)兩圖中都是R1起粗調作用D．(a)、(b)兩圖中都是R2起粗調作用參考答案：B4.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質中x=2m處的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5πt）cm。關于這列簡諧波，下列說法正確的是（

）

A.周期為4.0s

B.振幅為20cm

C.傳播方向沿x軸負方向

D.傳播速度為10m/s參考答案：D5.根據(jù)能的轉化的方向性，下列判斷中正確的是(

)

A．在純電阻電路中，電能不可能全部變?yōu)閮饶埽?/p>

B．在火力發(fā)電機中，燃氣的內能不可能全部變?yōu)殡娔埽?/p>

C．在蒸汽機中，燃氣內能不可能全部變?yōu)闄C械能；

D．在熱傳導中，熱量能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。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.在某次閃電中，持續(xù)的時間約0.005s，所形成的平均電流約6×104A。若閃電過程中流動的電量以0.5A的電流通過電燈，可供燈照明的時間為

s

參考答案：600s7.如圖一帶電小球質量為m，帶電量為+q，以初速度V與水平方向成30°角射向空間勻強電場區(qū)域，小球恰好做直線運動。求勻強電場的最小場強的大小為__________場強方向與速度方向夾角為__________。參考答案：

(1).；

(2).;解：根據(jù)題意可以知道,粒子恰好做直線運動,則其所受合力與速度方向在同一條直線上,作出力的合成圖如圖所示,可以知道,當電場力與速度垂直時,電場力最小,

電場力最小值為:

解得：

因為小球帶正電,則此場強方向上垂直直線向上,與速度方向的夾角為

綜上所述本題答案是：；【點睛】根據(jù)題意作出小球的受力分析圖,根據(jù)圖象可以知道當電場力與速度垂直時電場力最小,在根據(jù)三角形相關知識求解電場力的大小和方向.8.兩個相同的金屬小球，一個帶電Q1=4.0×10﹣11C，另一個帶電Q2=﹣6.0×10﹣11C．（1）兩球相距50cm時，它們之間的靜電力是

N．（2）把兩球接觸，分開后使它們仍相距50cm，它們之間的靜電力為

N．參考答案：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．【考點】庫侖定律．【分析】（1）根據(jù)庫侖定律公式F=k列式求解即可；（2）把兩球接觸，由于兩個金屬球相同，故電量是先中和后均分，根據(jù)庫侖定律再次求解靜電力即可．【解答】解：（1）根據(jù)庫侖定律，靜電力為：F=k=N=8.64×10﹣11N（2）把兩球接觸，電量是先中和后均分，為：Q=C=﹣1×10﹣11C故靜電力為：F′=k=N=3.6×10﹣12N故答案為：8.64×10﹣11，3.6×10﹣12．9.如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度，從圖示位置開始勻速轉動90o過程中，線框中感應平均電動勢大小為

，轉過90o時的感應電動勢大小為

。參考答案：10.已知地面重力加速度大約是月面重力加速度的6倍。那么一臺地面上的秒擺（運動周期為2.0秒）在月面上的運動周期約為

秒。（結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：4.8～5.011.靜止在水面上的船長為L、質量為M，一個質量為m的人站在船頭，當此人由船頭走到船尾時，不計水的阻力，船移動的距離是．參考答案：【考點】動量守恒定律．【分析】不計水的阻力，人和小船組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求出船移動的位移大?。窘獯稹拷猓捍腿私M成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，人在船上行進，船向后退，規(guī)定人的速度方向為正方向，由動量守恒定律有：mv﹣MV=0．人從船頭走到船尾，設船后退的距離為x，則人相對于地面的距離為L﹣x．則有：m=M解得：x=故答案為：．12.在金屬導體中是靠自由電子導電，當電路接通后金屬導體中的電流方向與電子流動方向＿＿＿。參考答案：相反13.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L，直徑為d；B的長度為2L，直徑為2d，那么通電后，A、B在相同的時間內產(chǎn)生的熱量之比為QA：QB＝

.參考答案：2：1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負功，從小顆粒由靜止釋放到最高點過程，根據(jù)動能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應用；機械能守恒定律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，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，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，我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：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)生的磁場的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為1米，導軌平面與水平面夾角α＝30°，導軌上端跨接一定值電阻R=8Ω，導軌電阻不計．整個裝置處于方向垂直斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B=5T，金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導軌上，且與導軌保持電接觸良好，金屬棒的質量為1kg、電阻為2Ω，重力加速度為g=10m/s2.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放.求：（1）金屬棒的最大加速度是多少？（2）金屬棒cd的最大速度是多少？（3）若金屬棒從靜止到速度達到最大值，沿導軌下滑距離為2米，則這個過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱是多少？參考答案：（1）

2分解得

1分（2）設勻強磁場的磁感應強度大小為B，則金屬棒達到最大速度時產(chǎn)生的電動勢

1分

回路中產(chǎn)生的感應電流

1分

金屬棒棒所受安培力

1分cd棒所受合外力為零時，下滑的速度達到最大，則

2分由②③④⑤式解得

1分（3）設電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q，整個電路產(chǎn)生的電熱為Q總，則

2分

2分由⑥⑦式解得

17.如圖為一電梯簡化模型，導體棒ab架在水平導軌上，導軌間加有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度。導體棒ab通過輕質細繩與電梯箱體相連，所有摩擦都不計，已知ab棒的長度為，質量不計，通過的電流大小為，電梯箱體質量為，求：（1）為了能提起電梯箱體，導體棒ab中的電流方向應朝哪？大小至少為多少？（2）現(xiàn)使導體棒以恒定的功率（即安培力的功率）從靜止運行，試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化？（3）若在題（2）中W，電梯箱體上升高度時，運行達到穩(wěn)定狀態(tài)，則此過程電梯運行的時間為多少？參考答案：)(1)b到a,,得.

……………（3分）(2),

因為在增大,而功率不變,所以在變小,…………（2分）當時,箱體做勻速直線運動,導體棒中電流保持不變.

………………（1分）(3)當時,得,速度

……（2分）得18.如圖為一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，圖示位置矩形線圈平行于磁感線，其矩形線圈的長度ab=0.25m，寬度bc=0.20m，共有m=100匝，總電阻r=5.0Ω，如圖所示，可繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′逆時針轉動。線圈處于磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0V，1.8W“的燈泡，當線圈以角速度ω勻速轉動時，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：（1）線圈轉動的角速度ω；（2）從圖示位置計時電動勢瞬時值表達式及此時cd邊電流方向；（3）線圈從圖示位置轉過90°過程中流過燈泡的電量和線圈產(chǎn)生的電能。參考答案：（1）rad/s（2），方向為從d到c；（3）0.2C；1.3