湖北省武汉市黄陂区第六中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

湖北省武汉市黄陂区第六中学2023年高二物理上学期期末试题含解析 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. （单选）用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，其原因是（   ） A．摩擦创造了电荷 B．静电感应创造了电荷 C．电子在梳子和头发之间发生了转移 D．质子在梳子和头发之间发生了转移 参考答案： c 2. （单选）质量为50ｋｇ的一学生从1．8ｍ高处跳下，双脚触地后，他紧接着弯曲双腿使重心下降用了0.2S静止。则着地过程中，地面对他的平均作用力为　　［　　］ 　Ａ．500Ｎ　    　B．2000Ｎ      C．1500Ｎ　 　Ｄ．1000Ｎ 参考答案： B 3. “示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为的电场中加速后，垂直射入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是     A．变大，变大   B．变大，变小  C．变小，变大   D．变小，变小 参考答案： B 4. 在真空中有两个静止的点电荷，若保持它们的电荷量不变，仅将它们之间的距离减小为原来的，则它们之间的库仑力将    A．增大为原来的2倍       B．减小为原来的        C．增大为原来的4倍       D．减小为原来的 参考答案： C 5. （单选）闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为△Φ，则通过导线横截面的电荷量为      （   ） 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，线圈为100匝，在2s内穿过线圈的磁通量由0.04Wb均匀增大到0.08Wb，这2s时间内线圈产生的感应电动势为          V，如果线圈回路的总电阻为10Ω，则感应电流是          A。 参考答案： 2  、  0.2  7. 如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为          V，            端电势高（填“A”或“B”）。 参考答案： 8. “世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为        。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度           。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变         （填“快”或“慢”）了。 参考答案： 远小于光速   慢 9. 如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦，外界大气压强保持不变。当气体的温度升高时，气体体积   ▲   （选填“增大”、“减小”或“不变”），从微观角度看，产生这种现象的原因是   ▲   。 参考答案： 增大   温度升高时，分子平均动能增大，只有气体的体积同增大使分子的密集程度减小，才能保持压强不变 10. 当A、B两端接入150V的电压时，C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时，A、B两端电压为100V,求R1：R2：R3=--_________ 参考答案： 4：4：1； 当A、B两端接入150V的电压时， 2R1和R2串联，R2电压50V，根据串联电压与电阻成正比 当C、D两端接入150V电压时，2R3和R2串联，R2电压100V，根据串联电压与电阻成正比 11. 一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁，跃迁时最多能发出________个光子， 而一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出________种频率不同的光子。 参考答案： 3   6 12. 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是            s，3与4两点间的平均速度为           m／s。 参考答案： 13. （填空）（2014秋?赫章县校级月考）两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为1：7，相距为r时，它们之间的库仑力为F，若两球相互接触后再放回到原来的位置上，则它们之间的库仑力可能为　　F或　　F． 参考答案： ，． 库仑定律 解：由库仑定律可得：F=k得， 当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7． 当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7． 故答案为：，． 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答： （1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由． （2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？ （3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？ 参考答案： 解：（1）如果分子间距离约为10﹣10 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大． 从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点． （2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的． （3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零． 答案如上． 【考点】分子势能；分子间的相互作用力． 【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零． 15. （6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。     （2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。  参考答案： （1）        （4分）         （2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。        （1分）  观点一： 银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。    观点二： 银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。     说出任一观点，均给分。           （1分）   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (12分) 如图所示，弹簧AB原长为35cm，A端挂一个重50N的物体，手执B端，将物体置于倾角为30°的斜面上．当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度变为40cm，当物体匀速上滑时，弹簧长度变为50cm，求弹簧的劲度系数和物体与斜面的动摩擦因数．     参考答案： 匀速下滑  kx1 +f=G sin30° 匀速上滑  kx2 = G sin30° +f 得：k =2G sin30°/(x1+x2) = 250 N/m 再由：f =μN = μG cos30° = G sin30°－kx1 得 17. 如图一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率。MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为cm，CD为出射光线。     ①补全光路并求出光从B点传到C点的时间；     ②求CD与MN所成的角。（需写出求解过程） 参考答案： 18. 如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L＝0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5T，一质量为m＝0.1千克的金属杆垂直放置在导轨上，并以v0＝2米／秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a＝2米／秒2、方向与初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：     （1）电流为零时金属杆所处的位置；     （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；     （3）保持其它条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。 参考答案：