天津河东区第六中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

天津河东区第六中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是（）A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化参考答案：BD【考点】电容；闭合电路的欧姆定律．【分析】电容器的电压不变．若F向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成顺时针方向的电流，电流表指针发生偏转．电流表有示数，则说明压力F发生变化．【解答】解：A、B、C由题可知，电容器的电压不变．若F向上压膜片电极，减小板间距离，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成顺时针方向的充电电流，即电路中有从b到a的电流．故AC错误，B正确．

D、当压力F变化时，电容变化，电量变化，电路中就有电流．故D正确．故选BD．2.（单选）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜质闭合线圈c将被螺线管吸引（

）A.向右做匀速运动B.向左做匀速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动参考答案：C3.（多选题）当物质分子间距离为r0时恰好分子间作用力为零，以下说法中正确的是（）A．当分子间距离由r0增大到10r0的过程中，分子间的作用力逐渐变大B．当分子间距离由r0增大到10r0的过程中，分子间的作用力逐渐减小C．当分子间距离由r0增大到10r0的过程中，分子间的引力逐渐变小D．当分子间距离由r0增大到10r0的过程中，分子间的斥力逐渐变小参考答案：CD【考点】分子间的相互作用力．【分析】（1）当r=r0时，F引=F斥，分子力F=0；（2）当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表现为斥力；（3）当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，分子力F表现为引力；（4）当r＞10r0（10﹣9m）时，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F≈0．【解答】解：A、当分子间距离由r0增大到10r0的过程中，由图可知，分子间的作用力先增大后减小，故A错误，B错误．C、分子间距离增大时，引力和斥力均减小，故C、D正确．故选：CD．4.（单选）如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点，则

(

)A．粒子a、b的电量之比是2:3

B．粒子a、b的电量之比是8:3

C．粒子a、b的质量之比是

4:3

D．粒子a、b的质量之比是

3:4参考答案：D5.关于静电场场强的概念，下列说法正确的是A．由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比,与F成正比B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图。（1）图中，实验器材A是。（2）一同学在两次实验中测得不同的（、）数据，发现和的乘积明显不同。若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：；。（3）为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；。（4）大气压强为，注射器内气体的初始体积为。实验过程中，注射器内气体体积在至的范围内变化，注射器内部与外界压强差的最大值为。参考答案：7.在电场中画出一系列的从

发到

终止的曲线，使曲线上每一点的

方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的

.在电场的某一区域，如果场强的

和

都相同，这个区域的电场叫匀强电场.参考答案：正电荷

负电荷

强弱

大小

方向8.总质量为M的热气球，由于故障而在高空以v匀速竖直下降，为防止继续下降，在t=0时刻，从热气球上释放一个质量为m的沙袋，不计空气阻力，当t=_____时热气球停止下降，这时沙袋的速度为______(此时沙袋尚未着地,整个过程中空气浮力不变)参考答案：；。9.重为100N的货箱放在水平地面上，以25N的水平推力推货箱时，货箱没有动，此时货箱受到的摩擦力大小为

N；当水平推力增至35N时，货箱刚好被推动，货箱被推动后，只需32N的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动，则货箱与地面之间的动摩擦因数μ＝

。参考答案：25

0.3210.一段导体两端电压是4Ｖ，在2min内通过导体某一横截面积的电量是15C，那么这段导体的电阻应是

Ω.参考答案：3211.如图，半径为r的金属圆盘（电阻不计）在垂直于盘面的匀强磁场中绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，电阻R两端分别接盘心O和盘边缘，则通过电阻R的电流强度大小为

，方向是

。参考答案：12.（5分）电子感应加速器（betatron）的基本原理如下：一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中，磁场方向沿圆柱的轴线，圆柱的轴线过圆环的圆心并与环面垂直。圆中两个同心的实线圆代表圆环的边界，与实线圆同心的虚线圆为电子在加速过程中运行的轨道。已知磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为，其中为磁场变化的周期。B0为大于0的常量。当B为正时，磁场的方向垂直于纸面指向纸外。若持续地将初速度为v0的电子沿虚线圆的切线方向注入到环内（如图），则电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间是从=

到=

。参考答案：

T13.（4分）电荷量分别为、的两个点电荷，相距时相互作用力为，如果、恒定，当距离变化为时，作用力将变为

；如果两个点电荷的电荷量加倍而它们之间的距离不变时，作用力将变为

。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=

，则滑块的加速度的表达式a=

。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数123456质量m(g)250300350400500800加速度a(m/s2)2.021.651.431.251.000.63通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立

（填a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条

，就可确认上述结论。参考答案：（1）

d/Δt1

（2）d/Δt2

（3）

略

（4）

a—

（5）过原点的倾斜直线

15.用如图所示器材研究电磁感应现象和判定感应电流方向．（1）用笔画线代替导线将实验电路补充完整．（2）合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是

A．插入软铁棒

B．拔出小线圈C．使变阻器阻值变大

D．断开开关（3）某同学发现闭合开关后，将滑线变阻器的滑片向左滑动时，发现电流表指针向右偏转．则当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针

（选填“向右”或“向左”）偏转．参考答案：解：（1）将线圈L2和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈L1串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：（2）根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故A错误，BCD正确．（3）由图示可知，将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，通过线圈A的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，由此可知，穿过线圈B的磁通量增大时，电流表指针向右偏，则磁通量减少时，指针向左偏；如果将铁芯向上拔出时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针左偏；故答案为：（1）如上图所示：（2）BCD；（3）向左．【考点】研究电磁感应现象．【分析】（1）注意在该实验中有两个回路，一个由线圈L2和电流计串联而成，另一个由电键、滑动变阻器、电压、线圈L1串联而成．（2）根据楞次定律求解，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，据此可正确解答；（3）根据题意确定电流表指针偏转方向与磁通量变化间的关系，然后根据题意判断磁通量如何变化，再判断指针偏转方向．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，空间存在着电场强度、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量的小球。现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，小球向上运动，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取。求：（1）小球运动到圆周最高点的速度；（2）细线能承受的最大拉力值；（3）当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度。参考答案：解：（1）由小球向上运动，知小球带正电，设小球到达圆周最高点速度为v从水平位置到圆周最高点过程，由动能定理：

Ks5u

（2）在圆周最高点，设细线最大承受力为Fm对小球：

（3）细线断裂后，小球在竖直方向的加速度为a

小球在水平方向做匀速直线运动，水平位移为：

竖直方向做匀加速运动，竖直位移为：

解得

y=0.125m

此时小球距离O点的高度H=0.625m

17.发电厂的交流发电机输出电压恒为500V，输出功率为100kW。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为2%，输电线总电阻为20Ω，用户得到的电压220V。求：发电厂附近的升压变压器和用户附近的降压变压器的匝数比各多大？（所用变压器都看作理想变压器）参考答案：Pr＝2%P1＝2000W，由Pr＝Ir2·r，得Ir＝10A，

3分即升压变压器次级线圈的电流I1'和降压变压器初级线圈的电流I2都是10A。升压变压器初级线圈的电流I1＝＝200A，

因此＝＝；升压变压器次级线圈电压U1'＝10000V，输电线上的电压损失Ur＝Ir·r＝200V，因此降压变压器初级线圈电压为U2＝U1'－Ur＝9800V，

因此＝＝＝18.如图所示为均匀的U形槽，左上端挂闭，右端开口且足够长，槽的截面积为s，内装有密度为的液体，右槽内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左端顶高，活塞与槽无摩擦且不漏气，温度为T0时，左、右槽