湖北省襄阳市新一代寄宿学校2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

湖北省襄阳市新一代寄宿学校2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析一、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.信息时代的今天，我们的生活越来越离不开电磁波，下列叙述中正确的是

A．变化的磁场一定能产生变化的电场

B．有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D．麦克斯韦提出电磁场理论，并预言电磁波的存在，赫兹通过实验验证了电磁波的存在参考答案：D2.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是A．电势差UCD仅与材料有关B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD＜0C．仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平参考答案：BC3.做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（）A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变参考答案：C【考点】单摆周期公式；简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】由单摆的周期公式可以判断单摆的周期的变化，由可以判断单摆的能量的变化，从而可以判断振幅的变化．【解答】解：由单摆的周期公式，可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，但质量增加，所以高度减小，因此振幅改变，所以C正确．故选：C．

4.（多选）关于线圈中的自感电动势的大小，下列说法正确的是A．跟通过线圈的电流大小有关

B．跟线圈中的电流变化大小有关C．跟线圈的自感系数有关

D．跟线圈中的电流变化快慢有关参考答案：CD5.（单选）如上图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，线圈面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线圈的磁通量为

()A、BSB、C、D、参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子的电势能

，电子的动能

，运动周期

．（填增大、减小、不变）参考答案：增大，减小，增大【考点】氢原子的能级公式和跃迁．【分析】电子绕核运动时，半径增大，电场力做负功，电势能增大，动能减小；根据库仑力提供向心力可分析周期的变化．【解答】解：氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子克服电场力做功，所以电子的电势能增大，电子的动能减小；根据库仑力提供向心力可得：，可知半径增大时运动周期增大．故答案为：增大，减小，增大7.如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间(图中C为N极)，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极。此时，荧光屏上的电子束运动径迹

偏转（填“向上”“向下”或“不”）。参考答案：向上8.如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m，电量为q的小球．小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止．小球用绝缘丝线悬挂于O点，则小球所在处的电场强度为

参考答案：小球的受力如图所示．

由平衡条件得：F电=mgtanθ

又F电=qE

解得，小球所在处的电场强度：9.甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1:2，长度之比为6:1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲:P乙=

；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P′甲:P′乙=

。参考答案：1:3，3:110.如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。开关S闭合后，电路中的电流为

A，A、B间的电压为

V。参考答案：11.现有一群处于n＝4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1＝－13.6eV，这群氢原子发光的光谱共有________条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大值是________eV.参考答案：6、12.7512.如图12所示，单匝线圈ABCD在外力作用下，第一次以速度V向右匀速进入匀强磁场；第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次进入时线圈中电流之比为___________;第二次与第一次进入时通过线圈导线横截面的电荷量之比为________________。参考答案：13.如图所示，质量为m的带正电小球套在竖直的绝缘杆上并能沿杆竖直下滑，匀强磁场的磁感应强度大小为B方向水平，并与小球运动方向垂直。若小球的电荷量为q，球与杆间的动摩擦因数为μ，设竖直绝缘杆足够长，则小球由静止释放后的最大加速度am=______，下滑的最大速度vm=______参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。15.（10分）如图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,试根据图象回答(1)若波传播的方向沿x轴负方向,则P点处的质点振动方向是____________,R点处质点的振动方向是___________________.(2)若波传播的方向沿x轴正方向,则P、Q、R三个质点，_______质点最先回到平衡位置。(3)若波的速度为5m/s,则R质点的振动周期T=______s,请在给出的方格图中画出质点Q在t=0至t=2T内的振动图象。参考答案：(1)沿y轴正向,（2分）沿y轴负向（2分）(2)

P

（2分）

(3)

0.8（2分）振动图象如图所示（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．参考答案：解：（1）

（2），方向b指向a

（3）17.（9分）国际空间站是迄今最大的太空合作计划，其轨道半径为r，绕地球运转的周期为T1，通过查侧资料又知引力常量G、地球半径R、同步卫星距地面的高度h、地球的自转周期T2以及地球表面的重力加速度ｇ。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：设同步卫星绕地球做圆周运动，由得（1）请判断上面的结果是否正确，如不正确，请修正解法和结果；（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。参考答案：解析：（1）上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。正确的解法和结果是：

得

（2）方法一：国际空间站绕地球做圆周运动，由

得。方法二：在地面，重力近似等于万有引力，由

得18.如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的圆形轨道，轨道的