河南省周口市项城高级中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析

河南省周口市项城高级中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析 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. 参考答案： C 2. 如图4所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关S的瞬间开始计时，以下说法正确的是                                         A．t=0时刻，电容器的左板带正电，右板带负电 B．时刻，线圈L的感应电动势最小 C．时刻，通过线圈L的电流最大，方向向左 D．时刻，电容器C两极板间电压最大 参考答案： C 3. （单选）图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是 参考答案： B 4. 如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ，则        (　　) A．上升过程中，导线框的加速度逐渐增大    B．下降过程中，导线框的加速度逐渐增大 C．上升过程中合力做的功与下降过程中的相等 D．上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多 参考答案： D 5. 关于元电荷和点电荷下列说法正确的是 A．元电荷实际上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19C D．一个带电体能否看成点电荷，不是看他尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计 参考答案： BCD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度为B。如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小为           ，方向          。 参考答案：   BIL，竖直向下 7. 当螺线管中通入如图所示的电流时，位于它B端附近的小磁针____________（填“会”或“不会”）发生偏转，螺线管A端的磁极是____________（填“N极”或“S极”） 参考答案： _会___ __N极_ 8. 在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为______；一个电子的电量为______，一个质子的电量为______；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______． 参考答案： 1.6×10－19C，－1.6×10－19C，1.6×10－19C，整数倍 9. （4分）在真空中两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+Q，它们相距为L，如果在两个点电荷连线的中点O处，有半径较小的空心金属球，且球心位于O点，如图所示，当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心O处产生的场强大小为        ，方向        。 参考答案： 、 由O指向B 10. 电容器是储存          的装置，影响平行板电容器电容量的因素是：极板的正对面积、                、极板间电介质的性质。 参考答案： 电荷   板间距离 11. 如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从曲面射出的光线与SO重合，则在这种情况下棱镜的折射率n=                 。         参考答案： 12. 参考答案： 13. 如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度为B，方向沿x轴的正方向，则通过面abcd、befc和aefd的磁通量、、的大小关系是              。（用“>”、“<”或“=”表示） 参考答案： => 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．重锤从高处由静止落下的过程中，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g，即可验证机械能守恒定律． （1）如图2所示是实验中得到一条较为理想的纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，测出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为     　，则在打E点时重锤的动能为　 ． （2）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是　   　重锤增加的动能（选填“大于”或“小于”），主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出图2中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v0，并作vn2﹣hn图象，如图3所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为               　． 参考答案： （1）mgh5，．（2）大于，m（g﹣）． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，从而得出打E点时重锤的动能． （2）由于阻力的存在，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能．根据图线的斜率，结合速度位移公式求出重锤的加速度，根据牛顿第二定律求出阻力的大小． 【解答】解：（1）在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量△Ep=mgh5，E点的瞬时速度，则打E点时重锤的动能=． （4）由于重锤下落过程中存在着阻力作用，实验中会发现重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能． 根据知，图线的斜率k=2a，则a=， 重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，则阻力的大小f=mg﹣ma=mg﹣=m（g﹣）． 故答案为：（1）mgh5，．（2）大于，m（g﹣）． 15. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其它器材有: A．电压表V：0～3～15V B．电流表A：0～0.6～3A C．变阻器R1：(20Ω，1A) D．变阻器R2：(1000Ω，0.1A) E．电键S和导线若干                     (1)根据实验要求连接实物电路图； (2)实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如图所示.请你根据数据点求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω.   参考答案： (1) 实物电路图 （2分）   (2) 1.5（1分）；0.50（1分）                    四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某晚，美军在伊拉克进行的军事行动中动用了空降兵，美机在200m高处超低空水平飞行，美兵离开飞机后先自由下落，运动一段时间后立即打开降落伞，展伞后美兵以14m/s2的平均加速度匀减速下降．为了安全要求，美兵落地的速度不能超过4m/s，g取10m/s2．伊方地面探照灯每隔10s扫描一次，请根据你的计算结果说明，美兵能否利用探照灯的照射间隔安全着陆．     参考答案： 由题意得，飞机高度为H0，落地最大速度为，设展伞时离地h米，自由落体结束时速度为，展开伞后加速度为 由运动学公式得       自由下落阶段2g（H0－h）＝v      匀减速阶段v－v＝2ah          解得h＝83m　v1＝48.4m/s         自由下落时间t1＝v1/g＝4.84s，  减速时间t2＝＝3.17s，     t＝t1＋t2＝8s<10，         所以能安全着陆．只要下落时间小于10s，就能充分利用探照灯的间隔时间安全   17. 发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311V，其线圈共100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度为100πrad/s，从线圈经过中性面计时： （1）写出电动势的瞬时表达式； （2）此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Ω，求t=1/600 s时的电流； （3）线圈转过90°的过程中，流过导体横截面的电荷量是多少？ 参考答案： 整理，得   代入上式，解得q=nΔφ/R=3.1×10-3C………………2分 18. 如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m处，取g=10m/s2，求： (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v0向 (2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？ 参考答案： (1)设小球到达Q点时速度为v，则         滑块从开始运动到达Q点过程中：        联立方程组，解得：m/s           (2)设滑块到达P点时速度为，则从开始运动到P点过程：            又在P点时：       代入数据，解得：