河北省衡水市冀州徐莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

河北省衡水市冀州徐莊中學(xué)2022-2023學(xué)年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為

A．

B．

C．

D．參考答案：2.（多選）光滑斜面上物塊A被平行斜面的輕質(zhì)彈簧拉住靜止于O點(diǎn)，如圖所示，現(xiàn)將A沿斜面拉到B點(diǎn)無初速釋放，物體在BC范圍內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是：A、OB越長，振動(dòng)能量越大B、在振動(dòng)過程中，物體A機(jī)械能守恒C．A在C點(diǎn)時(shí)，物體與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在O點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能最小D．B點(diǎn)時(shí)物體A的機(jī)械能最小參考答案：ACD3.如圖所示，蹄形磁鐵和閉合線圈abcd在同一豎直平面內(nèi)，且都能繞各自的豎直中心軸旋轉(zhuǎn)；在外力作用下使磁鐵逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上向下看，下同）。則線圈abcdA．不動(dòng)

B．順時(shí)針旋轉(zhuǎn)C．逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

D．無法判斷參考答案：C4.矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（1）所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在0∽4s時(shí)間內(nèi)，線框的ab邊受力隨時(shí)間變化的圖象（ab邊所受安培力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖（2）中的（

D）參考答案：D5.（單選）一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e=Emsinωt．若將線圈的轉(zhuǎn)速加倍，其它條件不變，則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為（）A．Emsin2ωtB．2EmsinωtC．2EmsintD．2Emsin2ωt參考答案：考點(diǎn)：交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦式電流的原理．專題：交流電專題．分析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式分析答題，交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e=Emsinωt，其中Em=nBSω．解答：解：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsinωt，其中Em=nBSω，將線圈的轉(zhuǎn)速加倍，其它條件不變Em和ω都增加一倍，此時(shí)交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式變?yōu)閑′=2Emsin2ωt．故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖13所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場．若第一次用0.3s時(shí)間拉出，外力所做的功為W1，功率為P1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，功率為P2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則W1:W2=

,P1:P2=

,q1:q2=

參考答案：3：1

9：1

1：17.如圖:有四盞燈，接入如圖的電路中,Ｌ1和Ｌ2的電阻均為484Ω,Ｌ3和Ｌ4的電阻均為1210Ω,把電路接通后,四盞燈的電流之比I1:I2:I3=

。參考答案：7：5：28.（6分）頻率為50Hz的正弦電流，對(duì)人體的安全電壓有效值不能超過36V，這個(gè)交流電壓的周期是_________s，峰值是______________V。

參考答案：0.02；369.如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱控制電路，繼電器線圈的電阻為150Ω,。當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源，R為熱敏電阻。（1）應(yīng)該把恒溫箱的加熱器接在

端（填“AB”或“CD”）。（2）如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持1500C,可變電阻R′的值應(yīng)調(diào)節(jié)為

Ω，此時(shí)熱敏電阻的阻值為

Ω。參考答案：AB

120

3010.如圖所示，放在蹄形磁鐵兩極間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有由b向a的電流時(shí)，受到的安培力方向向右，則磁鐵的上端是

極；如果磁鐵上端是S極，導(dǎo)體棒中的電流方向由a向b，則導(dǎo)體棒受到的安培力方向?yàn)?/p>

．(選填“向左”、“向右”)參考答案：11.一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e=311sin314tV，則此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為_______V，有效值為______V，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為______轉(zhuǎn)/秒，產(chǎn)生的交流電的頻率為____Hz．

參考答案：

311

，

220

，

50

，

50

12.用電阻率是1.7×10-8·m、橫截面積為0.34X10-6m2、長200m的絕緣銅導(dǎo)線繞制一個(gè)線圈，這個(gè)銅線圈的電阻是

。若這個(gè)線圈允許通過的最大電流為4.5A，則這個(gè)線圈兩端允許施加的最大電壓是 V。

參考答案：10

4513.如圖所示是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里，兩極板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子體的速度v為

▲，a是電源的▲(正、負(fù)極)參考答案：

；

正

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在燃?xì)庠钌铣３０惭b電子點(diǎn)火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓，通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w請(qǐng)問點(diǎn)火器的放電電極為什么做成針尖狀而不是圓頭狀？參考答案：燃?xì)庠铍姌O做成針尖狀是利用尖端放電現(xiàn)象解：尖端電荷容易聚集，點(diǎn)火器需要瞬間高壓放電，自然要高電荷密度區(qū)，故安裝的電子點(diǎn)火器往往把放電電極做成針形．【點(diǎn)睛】強(qiáng)電場作用下，物體尖銳部分發(fā)生的一種放電現(xiàn)象稱為尖端放電，它屬于一種電暈放電.它的原理是物體尖銳處曲率大，電力線密集，因而電場強(qiáng)度大，致使其附近部分氣體被擊穿而發(fā)生放電.如果物體尖端在暗處或放電特別強(qiáng)烈，這時(shí)往往可以看到它周圍有淺藍(lán)色的光暈．15.分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來，就圖象回答：（1）從圖中看到分子間距離在r0處分子勢(shì)能最小，試說明理由．（2）圖中分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在什么位置？在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對(duì)嗎？（3）如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能有什么特點(diǎn)？參考答案：解：（1）如果分子間距離約為10﹣10m數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r0．當(dāng)分子距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大．如果分子間距離大于r0時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大．所以說，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)．（2）由圖可知，分子勢(shì)能為零的點(diǎn)選在了兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)的位置．因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能最低點(diǎn)，據(jù)圖也可以看出：在這種情況下分子勢(shì)能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正確的．（3）因?yàn)榉肿釉谄胶馕恢锰幨欠肿觿?shì)能的最低點(diǎn)，最低點(diǎn)的分子勢(shì)能都為零，顯然，選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能將大于等于零．答案如上．【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】明確分子力做功與分子勢(shì)能間的關(guān)系，明確分子勢(shì)能的變化情況，同時(shí)明確零勢(shì)能面的選取是任意的，選取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面得出圖象如圖所示；而如果以r0時(shí)分子勢(shì)能為零，則分子勢(shì)能一定均大于零．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，從有界的勻強(qiáng)磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R。勻強(qiáng)磁場的寬度為H。（L＜H），磁感強(qiáng)度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且沿水平方向。已知ab邊剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)線框都作減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小都是。求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)與ab邊剛出磁場時(shí)的速度大??；（2）cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度大??；（3）線框進(jìn)入磁場的過程中，產(chǎn)生的熱量。參考答案：（1）由題意可知ab邊剛進(jìn)入磁場與剛出磁場時(shí)的速度相等，設(shè)為v1，則結(jié)線框有：

-------------------------1分

---------------------1分

-----------------1分

且

--------------------1分

解得：

------------------------------1分（2）設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v2，則cd邊進(jìn)入磁場到ab邊剛出磁場應(yīng)用動(dòng)能定理得：

------------2分

解得：

--------------2分

（3）由能和轉(zhuǎn)化和守恒定律，可知在線框進(jìn)入磁場的過程中有

--------------------2分

解得產(chǎn)生的熱量：Q＝mgH

--------------1分17.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電壓為220V，線圈電阻R=0.5Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4A，電動(dòng)機(jī)正常工作10min，求：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電能.（2）電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量。參考答案：

工作時(shí)間為t=10×60s=600s

電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于電流做的功w=UIt=220×4×600J=5.28×105J……………4分

根據(jù)焦耳定律，內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=42×0.5×600J=4.8×103J……………4分

18.（14分）如圖所示，在x<0與x>0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1與B2的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直與紙面向里，且B1>B2．一個(gè)帶負(fù)電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后又經(jīng)過O點(diǎn)，B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件？參考答案：粒子分別在x＜0與x＞0的區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子的速度大小為v，電荷量和質(zhì)量分別為q和m，在x＜0與x＞0的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1和r2，由牛頓第二定律，

得，………………