2022-2023学年北京丰台实验学校高二物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年北京丰台实验学校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.(单选题)已知长直通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与该导线中的电流成正比，与该点到导线的距离成反比。如图所示，a、b、c、d四根长直通电导体棒平行放置，它们的横截面构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、d中电流方向垂直纸面向里，c中电流方向垂直纸面向外，电流大小满足：Ia=Ic=Id<Ib，则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向可能是（

）A．由0点指向aob区域

B．由0点指向boc区域C．由O点指向cod区域D．由O点指向aod区域参考答案：D2.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻为R，把它拉长成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成

(

)A.

B.

C.100R

D.10000R参考答案：D3.下列说法中正确的是：(1)玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说。(2)卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子。(3)查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子。(4)爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说。A．(1)(2)

B．(3)(4)

C．(1)(3)

D．(2)(4)参考答案：4.（单选）某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统，使用不到一周，便出现了电源总开关总是无法接通的问题．经检查，电源总开关中漏电保护器动作切断了电源．漏电保护器电路如图所示，变压器A处用火线与零线双股平行绕制成线圈，然后接到磁卡机上，B处有一个输出线圈，一旦线圈B中的电流经放大器放大后便推动断电器切断电源．造成漏电保护器动作切断电源的原因判断为磁卡机用电端()A．零线与火线之间漏电B．火线与地之间漏电或零线直接接地C．只有火线与地之间漏电才会产生D．刷卡机装得过多，造成电流太大参考答案：B5.(单选)如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不可行的是（

）A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2：3的均匀铜导线按图9所示接入电路，则两导线的电阻之比R1：R2=

，自由电子在两导线中定向移动时所受的电场力之比F1：F2=

。参考答案：3：2

；

3：2

7.如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是________球参考答案：

Ⅱ8.如图所示，两个带有等量同种电荷的小球，质量均为m，用长L的丝线挂在同一点，平衡时丝线与竖直方向成角，则每个小球受到的静电力为

，小球的带电量为

。参考答案：

Ks5u9.甲、乙两个滑冰者，质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，两人均以2m/s的速度在冰面上相向滑行，冰面光滑，甲接球传给乙，乙接球传给甲，这样抛球若干次后，乙速度为0，则甲的速度为

参考答案：0

10.如图所示，闭合线框质量可忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次速度始终为v1，所用时间为t1，第二次速度始终为v2，所用时间为t2，两次拉出过程中，通过某一截面电量分别为q1、q2，产生的热量分别为Q1、Q2，则q1：q2=________；Q1：Q2=________。参考答案：1：1；v1：v211.边长为a的正方形，内部充满匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图所示，一束电子以不同的水平速度从左上角射入磁场后，分别从A处和C处射出，则从A处和C处射出的粒子速度之比为vA：vC=____；所经历的时间之比tA：tC=____。参考答案：1:2

、

2:112.完成下列核反应过程B+He→N+

；A1十

→Mg+H

参考答案：01n；01n

13.（4分）炎热的夏天，打足气的自行车轮胎在日光的暴晒下，有时会胀破，这是由于轮胎中气体的

和

造成的。参考答案：温度升高，压强增大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．15.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k.求：(1)带电小球A在B处产生的电场强度大小；(2)细绳的长度L.参考答案：（1）（2）（1）对B球，由平衡条件有：mgtan

θ=qE带电小球在B处产生的电场强度大小：

（2）由库仑定律有：

其中：r=2Lsin

θ=L

解得：【点睛】本题关键是对物体受力分析，然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离。（l）a、b两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？（3）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？参考答案：解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高

（4分）（2）可知Ua>Ub，Uab>0,当把负电荷从a点移往b点，Wab=qUab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大

（6分）（3）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功Wab=qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，即克服电场力做功３．２×１０－１７Ｊ17.图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化．求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）写出感应电流随时间变化的函数表达式；（3）交流电压表的示数；（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量．（5）1min时间内外力对线框所做的功．参考答案：解：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，因为磁通量的最大值Φm=BS=2×10﹣2Wb，，则电动势的最大值V=200V；（2）开始时磁通量最小，则电动势最大；故表达式e=Emcosωt=200cos100t；（3）电动势的有效值：E===100V，电压表示数为：U=IR=?R=×90=90≈127V；（4）根据得，q=．（5）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功：W外=Q总=I2（R+r）t=1.42×（90+10）×60=11760J答：（1）交流发电机产生的电动势的最大值为200V；（2）感应电流随时间变化的函数表达式为e=200cos100t；（3）交流电压表的示数为127V（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量为0.02C．（5）1min时间内外力对线框所做的功为11760J【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】（1）根据电动势最大值的表达式，结合磁通量的最大值，求出电动势的最大值；（2）根据开始时的电动势明确其函数关系，则可明确表达式；（3）根据最大值确定有效值；（4）根据法拉第电磁感应定律，结合磁通量的变化量求出通过电阻R的电量．（5）根据能量守恒定律及焦耳定律可求得外力所做的功．18.如图所示为两组平行