2022-2023学年湖南省郴州市湘阴渡中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年湖南省郴州市湘阴渡中学高二物理期末试题含解析一、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.把一个面积为5.0×10－2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10－2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是(

)A.1.0×10－4WbB.1.0×103WbC.1.0×10－3WbD.1.0×10－2Wb参考答案：C2.下列关于电场、磁场的说法不正确的是（）A．电场、磁场虽然看不见、摸不着，但它们是客观存在的物质B．电场和磁场都具有能量C．电场线和磁感线都是为了形象描述电场和磁场假想出来的，并不实际存在D．电场线和磁感线不一定闭合但可以相交．参考答案：D【考点】磁现象和磁场；电场．【分析】电场、磁场虽都既看不见，也摸不着，但它们是客观存在的物质，但是电场线、磁场线都是假想出来的．任何两条电场线和磁场线都不可以相交，电场线从正电荷出发终止于负电荷，不是闭合曲线，磁感线是闭合的．【解答】解：A、电场、磁场虽都既看不见，也摸不着，但它们是客观存在的物质，故A正确．B、电场、磁场都是客观存在的物质，电场和磁场都具有能量．故B正确．C、电场线和磁感线都是为了形象描述电场和磁场假想出来的，并不实际存在，故C正确．D、任何两条电场线和磁场线都不可以相交，故D错误．本题选择错误的，故选：D3.（多选）著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示．当线圈接通电源后，将产生流过图逆时针方向的电流，则下列说法正确的是（

）A．接通电源瞬间，圆板不会发生转动B．线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动C．若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反D．若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相反参考答案：BD4.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，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么以下说法正确的是A．当F向上压膜片电极时，电容将增大B．若电流计有示数，则压力F恒定不变C．若电流计有向右的电流通过，则压力F在增大D．若电流计有向右的电流通过，则压力F在减小参考答案：AC5.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为A．声源振动的频率变高了 B．声波传播的速度变大了C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。参考答案：7.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地点．(1)该同学用圆规画出尽可能小的圆把所有的小球落点痕迹都圈在里面，其圆心就是小球落地点的平均位置，并在图中读出OP＝________.(2)已知mA∶mB＝2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是________球的落地点，P是________球的落地点．(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式________．参考答案：8.实验是物理的基础，方法很多，在探究气体状态变化规律时，我们采用

方法；现一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，同时对外做功120J，则这些气体的内能是

（填：“增加”或“减少”）了

J。参考答案：控制变量法.增加

160J9.如图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示器各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R=2.0Ω，AB间电压U=6.0V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．则线圈L的直流电阻RL=2Ω；断开开关后通过电灯的电流方向左（填“向左”或“向右”）；在t2=1.6×10﹣3s时刻线圈L中的感应电动势的大小为2V．参考答案：解：（1）由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0=1.5A由欧姆定律I0=解得：RL=﹣R=2Ω（2）L1中电流方向向左；（3）由图读出，t=1.6×10﹣3s时刻线圈L的电流I=0.20A；线圈L此时是一个电源，由全电路欧姆定律E=I（RL+R+R1）；E=2.0V故答案为：2Ω；向左；2V．10.如图所示，绝缘支柱支持的金属导体A和B开始都不带电，把带正电荷的C移近导体A，A和B下面的金属箔张开，这是

起电方式。

参考答案：感应11.如图，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路阻值为R。在线圈由图示位置转过的过程中，求：（a）线圈产生感应电动势的瞬时值表达式e=

（b）电阻R两端电压U=

参考答案：12.验钞机上发出的___

能使钞票上的荧光物质发光；电视机的遥控器发出的__________可控制电视机；光的__________现象说明光是一种横波；用激光垂直照射一个不透光的小圆板时，光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的__________现象。参考答案：13.如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中________感应电流（填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中__________感应电流（填“有”、“无”）。参考答案：无

有

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材:A．多用电表

B．电压表Vl，量程3V，内阻约5kΩ

C．电压表V2，量程15V，内阻约25kΩ

D．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω

E．电流表A2，量程3A，内阻约0.04Ω

F．电源，电动势E=4.5V

G．滑动变阻器Rl，最大阻值5Ω，最大电流为3AH．滑动变阻器R2，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A

I．电键S、导线若干①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图(甲)中指针所示，为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡；②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图(乙)中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；③在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选

；电流表应选

；滑动变阻器应选

。④在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．参考答案：①

×1

④②

9

③

B

D

G

15.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有量筒、痱子粉、坐标纸．参考答案：考点：用油膜法估测分子的大小．专题：实验题．分析：根据油膜法测分子的大小的实验原理及方法可得出需要的器材，从而即可求解．解答：解：在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制酒精油酸溶液，先在水槽中洒上痱子粉，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，则用数格子的方法得出形成的面积；则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要：量筒、痱子粉，及描绘图形的坐标纸．故答案为：量筒、痱子粉、坐标纸．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距L=0.5m,所接电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.2Ω,R1=2.6Ω,金属棒的电阻R2=0.2Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中.在接通电路后金属棒保持静止,则(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何?(2)若棒的质量m=5×10-2kg,此时导轨对它的支持力是多少?参考答案：17.如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；（2）磁感应强度B大小；参考答案：（1）b点电势高，a点电势低；（2）B=0.1T【详解】（1）由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b点电势高，a点电势低；（2）由x-t图象求得t=1.5s时金属棒的速度为：金属棒匀速运动时所受的安培力大小为：，，联立得：根据平衡条件得：则有：代入数据解得：B=0.1T18.（20分）一个大容器中装有互不相溶的两种液体，它们的密度分别为和（）。现让一长为、密度为的均匀木棍，竖直地放在上面的液体内，其下端离两液体分界面的距离为，由静止开始下落。试计算木棍到达最低处所需的时间。假定由于木棍运动而产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未露出液面，也未与容器相碰。参考答案：解析：1．用表示木棍的横截面积，从静止开始到其下端到达两液体交界面为止，在这过程中，木棍受向下的重力和向上的浮力。由牛顿第二定律可知，其下落的加速度

（1）用表示所需的时间，则

（2）由此解得

（3）2．木棍下端开始进入下面液体后，用表示木棍在上面液体中的长度，这时木棍所受重力不变，仍为，但浮力变为．当时，浮力小于重力；当时，浮力大于重力，可见有一个合力为零的平衡位置．用表示在此平衡位置时，木棍在上面液体中的长度，则此时有

（4）由此可得

（5）即木棍的中点处于两液体交界处时，木棍处于平衡状态，取一坐标系，其原点位于交界面上，竖直方向为轴，向上为正，则当木棍中点的坐标时，木棍所受合力为零．当中点坐标为时，所受合力为

式中

（6）这时木棍的运动方程为为沿方向加速度

（7）由此可知为简谐振动，其周期

（8）为了求同时在两种液体中运动的时间，先求振动的振幅．木棍下端刚进入下面液体时，其速度

（9）由机械能守恒可知

（10）式中为此时木棍中心距坐标原点的距离，由（1）、（3）、（9）式可求得，再将和（6）式中的代入（10）式得

（11）由此可知