2022-2023学年安徽省芜湖市第二十四中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年安徽省芜湖市第二十四中学高二物理期
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. 关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D．磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的大小与方向
参考答案：
A
2. 一个物体做自由落体运动，取g = 10 m/s2，则2s末物体的速度为：
A．20 m/s B．30 m/s C．50 m/s D．70 m/s
参考答案：
A
3. 如图所示，A、B是规格完全相同的两个小灯泡，L是一个自感系数很大的线
圈，其直流电阻可不计，开始时S处于断开状态（）
A．S闭合后，A灯比B灯先达到最大亮度
B．S闭合后，B灯比A灯先达到最大亮度
C．当闭合S，经过足够长时间后，再次断开S时，A灯比B灯先熄灭
D．当闭合S，经过足够长时间后，再次断开S时，B灯比A灯先熄灭
参考答案：
4. 下面四种与光有关的叙述中，那些说法是不正确的( )
A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理
B 光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波
C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄
参考答案：
C
5. 很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是
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. 如图，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为 1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，则A、B间电势差UAB＝______V；C点与A相距0.4cm，若令B板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是_________V；将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为________J．
参考答案：
100 60 _－6×10-11_
7. 某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．
（1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上．电压为 V，
（2）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带求打C点时小车的速度大小
为 m/s．（保留二位有效数字）
（3）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）
（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d ，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．
参考答案：
8. 右图为示波器的面板，一同学用该示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把电压信号接入示波器y 输入，当屏幕出现如图所示的波形时，应调节旋钮（选填“水平位移”或“竖直位移”），以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节旋钮或衰减旋钮（选填“Y增益”或“X增益”），或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.
参考答案：
竖直位移，Y增益
9. （填空）有一面积为150 cm 2 的金属环，电阻为0.1 Ω，在环中100 cm 2 的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电流为
__________，流过的电荷量为__________.
参考答案：
0.1 A 0.01 C
10. 质量为m=0.10kg的小钢球以v0=2.0m/s的水平速度抛出，下落h=0.6m时撞击一钢板，撞后速度大小不变恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=，撞击钢板过程中，小球所受合外力的冲量的大小为N?S（g=10m/s2）
参考答案：
30°；0.8
【考点】动量定理；平抛运动．
【分析】（1）要求钢板与水平面的夹角可根据小球撞后速度恰好反向得出小球撞到钢板上时小球的速度与钢板垂直，故小球的速度与竖直方向的夹角与钢板与水平面的夹角相
同，根据tanθ=即可求出钢板的倾角，所以要先求v y，根据v y=gt可知要先求下落的时间t．
（2）根据v=即可求出合速度v，然后由动量定理求出小球所受合外力的冲量的大小．
【解答】解：由于小球下落过程中在竖直方向有：
h=gt2，
解得：t===s，
故落到钢板上时小球在竖直方向的速度为：
v y=gt=10×m/s=m/s，
则有：tanθ===
解得钢板与水平面的夹角为：θ=30°．
小球落到钢板上时的速度为：v==m/s
取小球与钢板碰撞前速度的方向为正方向，由动量定理得：I=△P=（﹣mv）﹣mv=﹣2mv=﹣2×0.10×4=﹣0.8N?S，负号表示方向与规定的正方向相反
故答案为：30°；0.8
11.
参考答案：
12. （4分）甲乙两物体做自由落体运动，已知甲物体的重量是乙物体的2倍，而甲物体距地面的高度是乙距地面高度的一半，则甲物体的加速度是乙物体的 倍，甲物体下落的时间是乙物体下落时间的 倍。

参考答案：
1；
13. 如图所示，A为带电荷量为+Q的点电荷，B为半径为r的不带电的金属小球，球心到A的距离为R，则球心处的场强为______________，感应电荷在球心处的场强为_________________.
参考答案：
0 ，
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. （解答）如图所示，一水平放置的矩形线圈 a b cd，在细长的磁铁 N 极附近竖直下
落，保持 b c边在纸外， a b 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. 某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。

（2）若改用5000高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

参考答案：
17. （10分）如图所示，在一个大小为V/m，方向水平向左的匀强电场中，有一个小物块，质量为80g，带正电荷，与水平轨道之间的动摩擦因数0.2，在水平轨道的末端处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为40cm，取10m/s2，求：
（1）若小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平轨道的哪个位置释放？
（2）如果在第（1）问的位置释放小物块，当它运动到（轨道中点）点时对轨道的压力等于多少？
参考答案：
（1）物块能通过轨道最高点的临界条件是解得v=2m/s （2分）
设小物块释放位置距处为，则由动能定理
（2分）
解得20m，即小物块应该从在水平位置距处为20m处开始释放（1分）
（2）P点到最高点由动能定理：（2分）
物块到P点时，（2分）
解得 3.0N 由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力为3.0N（1分）18. （一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，波传到平衡位置在x=1 m处的M质点时在弹性绳上形成的波形如图所示，求:
①若从波传到平衡位置在x=1 m处的M质点时开始计时，那么经过多少时间t，平衡位置在x=4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置；
②从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为56 cm时，M质点振动通过的总路程是多少；此时M点偏离平衡位置的位移为多少．
参考答案：
①依题意可知波长?=2m,（1分）
周期T=2s（1分），故波速,（1分）
N质点第一次通过平衡位置向y轴正向运动需要的时间（2分）
②依题意可知振幅A=8cm，O点通过路程为时，需要用时，且O 点恰好运动到正的最大位移处，此时M点运动时间，M点振动总路程为，（4分）M点偏离平衡位置的位移为－8cm.（4分）。