2022-2023学年江苏省淮安市蒋庄中学高二物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年江苏省淮安市蒋庄中学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.（多选）目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压.在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是A．金属板A的电势较高B．通过电阻R的电流方向是b→R→aC．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做正功

D．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体不做功

参考答案：AD2.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中（）A．a物体的机械能守恒B．a、b两物体机械能的总和不变C．a物体的动能总等于b物体的动能D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零参考答案：B【考点】机械能守恒定律；功的计算．【分析】对照机械能守恒的条件：只有重力做功，分析机械能是否守恒．b的速度在绳子方向的分速度与a的速度相等，比较出速度大小即可比较动能的大小．【解答】解：A、a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，所以其机械能不守恒，故A错误．B、对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确．C、将b的实际速度进行分解如图：由图可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误．D、在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于﹣FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．故选：B．3.对于做平抛运动的物体，下列说法正确的是

A．物体速度的方向在时刻改变B．物体加速度的方向在时刻改变C．物体速度方向一定与加速度的方向相同D．物体加速度的方向沿曲线的切线方向参考答案：A4.（单选）根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是

A．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场

B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场

C．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D．振荡的电场周围一定产生同频率振荡的磁场参考答案：D5.钢索拉着升降机在竖直方向上运动，钢索所受的拉力最大时发生在A．在下降过程中突然停下来

B．以最大的速度匀速下降时C．在上升过程中突然停下来

D．以最大的速度匀速上升时参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的匀强磁场，磁感应强度为0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2m，导线中电流为1A.该导线所受安培力的大小为

N。参考答案：0.04N7.如图所示，甲乙两个完全相同的金属小球，甲带有+q的电量，乙带有－q的电量。若乙球与甲球接触后放回原处，则甲球带电量为

。

参考答案：8.单摆摆球质量为m，摆长为L，简谐运动时最大偏角为θ，则摆球从最大位移到达平衡位置的过程中，重力的平均功率为

，摆球通过平衡位置时，重力的即时功率为

.参考答案：9.

在场强为E的匀强电场中，固定一个电量为Q的点电荷。以Q为圆心画一个圆，A、B为过圆心并平行于电场线的两个端点。C、D为过圆心并垂直电场线的直径的两个端点，如图所示。已知A点的电场强度为零，则B点的电场强度的大小为

；C点的电场强度大小为

。参考答案：2E（2分），10.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则该点的场强为

N/c,方向

。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N，方向向左，则这个电荷的电量大小为

C，是

(填正或负)电荷。参考答案：200、向右、、负11.一质点简谐运动的振动图象如图所示．(1)该质点振动的振幅周期是________s．(2)该质点简谐运动的表达式_______________cm，当t＝1s时质点的位移_______cm参考答案：12.如图为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和电感线圈中的磁感线方向情况。由图可知，电感线圈中的电流正在____（选填“增大，减小或不变”）．如果电流的振荡周期为T=10-4s,电容C=250mF，则电感量L=__________H。参考答案：13.在验证机械能守恒定律的实验中，某同学使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图丙所示。则纸带上C点的速度

m/s，重锤的加速度为

m/s2。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.（解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？参考答案：穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置Ⅰ时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置Ⅲ时，磁感线从线圈上面斜向下穿过。所以，线圈从Ⅰ到Ⅱ磁通量减少，从Ⅱ到Ⅲ磁通量增加。穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长L=8cm的两平行金属板A、B，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V。一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距L′=12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，粒子穿过界面PS后绕固定在O点的点电荷做匀速圆周运动，最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2)（1）在图上粗略画出粒子运动的轨迹；（2）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离y和到达PS界面时离D点的距离Y分别是多少?（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。参考答案：（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧

2分（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则：

1分

1分整理即：

代入数据，解得：y=0.03m=3cm

1分

设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，沿电场方向的速度为vy，则可列

代入数据，解得:

vy=1.5×106m/s

1分由带入得

则

1分到达PS界面时离D点的距离Y=y+L′tanθ

1分代入数据，解得:Y=0.12m=12cm

1分

（3）由粒子的偏转方向可知点电荷的电性为负电

1分由上一问可得粒子从电场中飞出时的速度为：

1分匀速圆周运动的半径：

1分由：

1分得

代入数据，解得：

Q=1.04×10-8C

1分17.两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计，现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。（1）求ab杆下滑的最大速度；（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律有：，根据欧姆定律有：，根据安培力公式有：，根据牛顿第二定律有：，当加速度为零时，速度达到最大值。速度最大值为：。

（2）根据能量守恒定律有：

得

18.如图所示，abcd是一个正方形盒子．cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场．一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出．(忽略粒子重力)求：(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小．(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功．(3)若正方形的边长为L，试求该电场的场强．参考答案：（1）（2）解：（1）设粒子从e孔射出时竖直方向分速度为vy．则有：水平方向：①竖直方向：l=②联立①②得到，vy=4v0所以带电粒子从e孔射出的速度大小=．（2）根据动能定理得，电场力对该带电粒子做的功W==8m（3）根据牛顿第二定律得，加速度a=，y=l=，t=联立得，E=答：（1）该带电粒子从e孔射出的速度大小为．（2）该过程中电场力对该带电粒子做的功为8