山东省菏泽市2022-2023学年高二下学期期末联考物理试题及答案

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高二物理参考答案与评分标准
选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
C
A
D
B
B
B
CD
BD
AC
ABC
非选择题
13.（共5分，每空1分）（1）下 右 S （2）①向右　②B
14.（共8分，每空2分。第（1）空可能有多个选项符合题目要求，全部填对的得2分，填对但不全的得1分，有填错或不填的得0分）（1）AD   （2）②    （3）B    （4）无
15.（9分）解：（1）电子打到M点时，在磁场中运动的圆周半径最小（设为Rmin），此时有最小速度vmin。
由洛伦兹力提供向心力得evminB＝m 1分
由几何关系得Rmin＝a 1分
联立解得vmin＝ 1分
（2）打到N点的电子在磁场中运动的时间最最短（此时圆心角最小，设为θ），半径、速度最大（分别设为Rmax、vmax），如图。
由几何关系得(Rmax－a)2＋(3a)2＝Rmax2 解得Rmax＝5a 1分
故sin θ＝＝，即θ=37° 1分
根据evmaxB＝m 1分
vmax＝ 1分
得周期T＝ 1分
又tmin＝T，解得最短时间tmin＝ 1分
16.（12分）解：（1）线圈转动产生感应电动势的最大值为Em＝U1 1分
Em＝NBSω 1分
ω＝2πn 1分
联立解得n＝25r/s （或1500r/min） 1分
（2）该校用电电流I4＝＝A＝50A 1分
输电线上的电流I3＝I4＝×50A＝10A 1分
输电线上损失的电压ΔU＝I3R＝10×20V＝200V 1分
（3）降压变压器原线圈的输入电压U3＝U4＝×220V＝1100V 1分
则升压变压器副线圈的输出电压U2＝U3+ΔU＝1300V 1分
升压变压器原、副线圈匝数比＝＝5:26 1分
（4）升压变压器原线圈输入电流I1＝I2，I2＝I3，解得I1＝52A 1分
发电机的输出功率为升压变压器原线圈的输入功率P1＝I1U1＝13000W 1分
（或P1＝I2U2，或P1＝I3U3+I3ΔU，或P1＝I3U3+I32R…）
17.（12分）解：（1）设轻绳刚好伸直时缸内气体的压强为p1，
对活塞由力的平衡条件有p1S＋mg＝S 1分
所以p1＝ 1分
设重物刚离地时缸内气体的压强为p2，
则有p2S＋(m＋2m)g＝S 1分
所以p2＝ 1分
设重物刚离地时温度为T，从轻绳刚好伸直到重物刚离地的过程，气体发生等容变化，由查理定律有＝ 1分
解得T＝T0 1分
（2）设活塞距缸底距离为原来的一半时温度为Tʹ，
从重物刚离地到活塞距缸底距离减半的过程，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
＝ 1分
解得Tʹ＝T0 1分
（3）缸内气体从温度为T0到活塞距缸底距离减半的过程中，由U＝kT知，
内能的变化ΔU＝kΔT＝k(Tʹ－T0)＝－kT0 1分
气体发生等容变化过程中活塞对气体不做功，所以，缸内气体从温度为T0到活塞距缸底距离减半过程中活塞对气体做的功，即为缸内气体从温度为T到活塞距缸底距离减半的等压过程中活塞对气体做的功：
W＝p2ΔV＝p2SΔL＝p2SL＝2mgL 1分
根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W得
Q＝ΔU－W＝－kT0－2mgL 1分
放出的热量Q放＝－Q＝kT0＋2mgL 1分
18.（14分）解：（1）由图乙可知，金属棒在0~1s内做初速度为0的匀加速直线运动，1s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1s末进入磁场。
在这个过程中，金属棒的加速度a＝＝4m/s2 ① 1分
对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律有mgsin37°－μmgcos37°＝ma ② 1分
由①②式解得，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25 ③ 1分
（2）金属棒在磁场中达到最大速率时，处于力的平衡状态，设金属棒的最大速度为vm
金属棒切割磁感线产生的感应电动势E＝Blvm ④
根据闭合电路欧姆定律有I＝ ⑤
安培力F安＝IlB ⑥ 2分
根据力的平衡条件有F安+μmgcos37°＝mgsin37° ⑦ 1分
由③④⑤⑥⑦式解得vm＝8m/s ⑧ 1分
（3）金属棒从进入磁场至速率最大的过程中，
平均感应电动势＝ ⑨
平均感应电流＝ ⑩
通过电阻R的电荷量q＝Δt ⑪
穿过回路的磁通量的变化量ΔФ＝Blx ⑫ 2分
由⑨⑩⑪⑫式解得金属棒在磁场下滑的位移x＝＝18.2m ⑬ 1分
由动能定理有mgxsin37°－μmgxcos37°+W安＝mvm2－mv12 ⑭ 2分
其中v1＝4m/s
此过程中闭合电路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功Q＝－W安 ⑮ 1分
此过程中电阻R上产生的焦耳热QR＝Q ⑯
由⑬⑭⑮⑯式解得QR＝19.52J 1分