2022-2023学年山西省阳泉市实验中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省阳泉市实验中学高二物理上学期
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. 一个物体受到4N的力作用时，产生的加速度是2m/s2，那么这个物体在6N的力作用下，产生的加速度大小是（）
A. 1m/s2
B. 3 m/s2
C. 5 m/s2
D. 6 m/s2
参考答案：
B
一个物体受到4N的力作用时，产生的加速度是2m/s2，根据牛顿第二定律可得物体的质量为2kg，再运用牛顿第二定律得这个物体在6N的力作用下，产生的加速度大小是3 m/s2 B 正确。

2. （单选）如下图所示，运动员将重为G的篮球投向空中，若考虑空气阻力Ff，则篮球向斜上方运动的某一时刻，下列受力示意图正确的是：
参考答案：
C
3. （单选）一束由不同频率的单色光a、b组成的光从空气射入某介质中，发生了如图所示的折射现象。

下列结论中正确的是( )
A．光束b的频率比光束a小
B．在介质中的传播速度，光束a比光束b小
C．介质对光束a的折射率比介质对光束b的折射率小
D．若光束从介质中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大
参考答案：
C
4. （多选）如右图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是()
A．通过电动机的电流为10 A
B．电动机的输入功率为20 W
C．电动机的热功率为4 W
D．电动机的输出功率为16 W
参考答案：
BCD
5. 在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示.若小球运动到A点时，绳子忽然断开.关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法中正确的是( ).
A小球仍作逆时针匀速圆周运动，半径不变
B小球仍作逆时针匀速圆周运动，但半径减小
C小球作顺时针匀速圆周运动，半径不变
D小球作顺时针匀速圆周运动，半径减小
参考答案：
ACD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，这表明电子在磁场中受到（填“安培力”或“洛伦兹力”）的作用。

参考答案：
7. 如图，在光滑水平面上固定三个等质量的带电小球（均可视为质点），A、B、C三球排成一直线。

若释放A球（另两球仍固定）的瞬时，A球的加速度大小为1m/s2，方向向左；若释放C球（另两球仍固定）的瞬时，C球的加速度大小为2m/s2，方向向右；则释放B的瞬时，B球的加速度大小为______m/s2，方向______
参考答案：
1 向左
8. 产生多普勒效应时，波源的频率（填增大、减小或不变）。

参考答案：
不变；增大
9. 如图，用绝缘丝线将一带正电的小球N挂在水平横杆上的P点，在N的左侧放置一带正电的小球M，由于静电相互作用，N平衡时丝线与竖直方向有一定的偏角。

如果M的电荷量加倍，丝线偏角（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

如果两球的电荷量不
变，把M向左移动一定距离，N静止时受到的静电力（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案：
10. 在“研究产生感应电流条件”的实验中，如下图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中___ ___感应电流(填“有”或“无”)。

继续做如下图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中__ ____感应电流(填“有”或“无”)。

因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积
的发生了变化。

这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法。

参考答案：
有，有、磁通量
11. 如图所示，光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场，质量为1kg的导体棒
放在导轨上，在电动机牵引下运动。

当导体棒运动了一段时间后，获得稳定的速度为2m/s。

牵引导体棒的过程中，电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A，电动机内阻为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，则电动机的
输出功率为 W；导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为
10J，求此过程中电动机对外做功的时间为 s 。

参考答案：
6W 2s
12. 如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中，导体棒AB的在金属框架上以
的速度向右滑动，已知导体棒长为，电阻为，，其他电阻不计，则导体棒端点上的电压大小是V, 电压高的点是______（A或B）
参考答案：
0.5V B点
13. 一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M 点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁
场中的半径之比r p:r Q=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。

参考答案：
(1) 两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）
15. （5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。

参考答案：
R==4000Ω；=9 mA<10mA
所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，高度相同的左右两个气缸下端有细管（容积可忽略）连通，左气缸顶部有一阀门K,右气缸顶部始终与大气相通，两气缸中各有一可自由滑动的活塞（厚度可忽略）。

已知左气缸的容积为V、横截面积为S,左气缸内活塞质量为m，右气缸横截面积为2S。

初始时，阀门打开，两个活塞都在气缸的正中间。

关闭K,通过K给气缸充气，使左侧气缸活塞上方气体的压强达到大气压p0的2倍后关闭K。

已知室温为27°C,外界大气压
为P0 ,，气缸导热。

（1）右侧气缸内活塞的质量；
（2）稳定后两个活塞的高度差；
（3）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高120°C ,求此时两个活塞的高度差。

参考答案：
（1）（2）（3）
【详解】（1）初始时，下方密闭气体的压强①
对右活塞受力分析②
解得③
（2）下方密闭气体的初状态，，④
稳定后左侧活塞下降到底端，下方密闭气体等压变化
稳定后两个活塞的高度差⑤
（3）缓慢加热过程中，右侧活塞下方密闭气体先做等压变化，当活塞升高到顶部时
根据，解得⑥
温度升高到420K，左活塞仍在底端两个活塞的高度差⑦
17. 如图（a）所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方
向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上．有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如图（b）所示电压u．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．（1）求磁场的磁感应强度B；（2）求交变电压的周期T和电压U0的值；（3）若t=T/2时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以速率v0射入M、N 之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．
参考答案：
（1）求磁场的磁感应强度为B＝，方向垂直纸面向外．
（1）粒子自P点进入磁场向右偏转，从O1点水平飞出磁场，运动的半径必为b，如图一所示：洛伦兹力提供向心力，有：
由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外．（2）粒子自O1点进入电场，做变加速曲线运动，最后恰好从N板的边缘平行飞出（如
图二所示），设运动时间为t，则水平方向上有：
2b=v0t
在竖直方向上有：
则该粒子恰好从M板边缘以平行于极板的速度射入磁场（如图三所示），且进入磁场的速度仍为v0，运动的轨道半径仍为b．
设进入磁场的点为Q，离开磁场的点为R，圆心为O3，如图所示，四边形OQ O3R是菱形，故O R∥QO3．所以P、O、R三点共线，即POR为圆的直径．即PR间的距离为2b．
18. 如图为正方形线圈，边长为20cm，共100匝，电阻为2Ω，线圈的两端a和b接R=6Ω的电阻，今把线圈放在按图（B）中图线变化的磁场内，磁感强度B的方向垂直纸面向里。

（1）试求在0～2s内ab两点的电势差是多少？
（2）规定自上向下通过R的电流为正方向，计算并画出在0～3s内通过电阻R的电流―时间图线。

参考答案：。