2023年上海市民办汇南高级中学高二物理期末试卷含解析

2023年上海市民办汇南高级中学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. （单选）如图所示，将小球A、B分别由静止同时释放（B小球未画出），最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中A沿圆弧轨道从A点运动到D，且A点很靠近D点．B是从竖直直径CD所在直线上的某一点出发做自由落体运动，如果忽略一切摩擦阻力，要求A、B同时到达D点，那么B的出发点应该在 A.圆心O到D之间的某一点 B.圆心O到C之间的某一点 C.圆心O点 D.C点以上的某一点 参考答案： B 2. 在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是（　　） A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的 B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的 C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的 D．甲的速度是乙的4倍，甲的质量是乙的 参考答案： C 解：A、甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的，则由动能公式可知，甲的动能是乙的2倍，故A错误； B、甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的，由动能公式可知，甲的动能是乙的一半，故B错误； C、甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的，由动能公式可知，甲乙的动能相等，故C正确； D、甲的速度是乙的4倍，质量是乙的2倍，由动能公式可知，甲的动能是乙的8倍，故D错误； 故选：C． 3. 如图9，小球P被悬挂在距地面高为H处，有一水平放置的枪指向小球射击，枪口A与P距离为S，如果在射击时小球同时下落，若要击中小球，子弹的初速度至少应是（空气阻力不计）： A．；  B．；  C．； D．。               参考答案： B 4. 一个电容器的规格是50V,10μF,对以下数据及相关问题的理解，你认为正确的有 A. 这个电容器只有加上50V电压时，容量才是10μF                 B.这个电容器的电容的最大值为10μF当带电荷量较少时，电容小于10μF C.这个电容若不带电，则电容为0           D. 这个电容器的电容是10μF，与电容器所加电压与所带电量大小无关 参考答案： D 5. （多选）某学生在研究串联电路电压特点的实验中，所用电路如图所示，接通S后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表的示数为U；当并联在B、C两点间时，电压表的示数也为U；当并联在A、B两点时，示数为零，则故障的原因可能是 A.AB段断路       B.BC段断路 C.AB段短路       D.BC段短路 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图（a）所示，一个100匝的线圈的两端跟R = 9Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为lΩ，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图（b）所示，线圈中产生的感应电动势为          V，磁场变化过程中通过电阻R的电流为         A。 参考答案：     2，0.2 7. 做简谐运动的物体，完成40次全振动用时间80s，这个物体周期T=           s。 参考答案： 2 8. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是V；（2）A点的电势V；（3）电势能的变化J；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能J 参考答案： （1）-200V（2）-150V（3）J （4）4.５×10-4 9. 有一个未知电阻R，用图中P和Q两种电路分别对它进行测量，用P图电路测量时，两表读数分别为5.5V，0.49A，用Q图电路测量时，两表读数分别为4.4V，0.50A，则用      图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx =        ，测量值比真实值偏     （填“大”或“小”）． 参考答案： 10. （4分）一细绳拴一质量m＝100 g的小球，在竖直平面内做半径R=40 cm的圆周运动，取g＝10 m／s2，则(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度为       ；(2)小球以v=3．0 m／s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力为        。 参考答案： （1）2m/s；（2）3.25 N 11. 如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两个小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，上面的一段细线对悬点O的作用力大小等于___ __。 参考答案： 12. 麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生         ，变化的电场产生           ，从而预言了        的存在。 参考答案： 电场、磁场、电磁波 13. （6分）频率为50Hz的正弦电流，对人体的安全电压有效值不能超过36V，这个交流电压的周期是_________s，峰值是______________V。  参考答案： 0.02；36 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实验室进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10－8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。 ⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作） ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“×1”； ②________________________________________________________________； ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图（a）所示。 ⑵根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻； ⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为_________mm； ⑷他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流 表始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障 并写出判断依据。（只需写出简要步骤） _____________________________________________________________ 参考答案： (1) ②将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆零处    ⑵D  ⑶0.260 mm （0.258—0.262 mm均给分） (4)以下两种解答都正确： ①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障。 ②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障 15. 在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用 螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx． (1)请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝_________(用上述测量的字母表示)． (2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l＝______cm， 金属丝直径的测量值为d＝________mm．                (3)如图，要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻 约lΩ，若用图甲电路，Rx的测量值比真实值_________(填“偏大”或“偏小”)， 若Rx的阻值约为10Ω，应采用________(填“甲”或“乙”)图的电路，误差会较小． 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 已知1个中子的质量mn,1个质子的质量mp，它们结合成的氘核（）的质量mp。 （1）写出中子和质子结合成氘核的核反应方程； （2）计算1个中子和1个质子结合成氘核时放出的能量。（已知光速c，结果用题中所给字母表示） 参考答案： 1）① 2分 2)1个中子和1个质子结合成氘核时质量亏损：  △m=mn+mP-mD    2分           根据爱因斯坦质能方程，放出的能量△E=△mc2   = (mn+mP-mD) c2  17. 如图所示，固定点O上系一长L=0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80m，一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点，现对M施予一水平向右的初速度V0，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移S=1.2m，不计空气阻力，g=10m/s2，求： （1）质量为M物块落地时速度大小？ （2）若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5，物块M与小球的初始距离为S1=1.3m，物块M在P处的初速度大小为多少？ 参考答案： 解：（1）碰后物块M做平抛运动，设其 平抛运动的初速度为V3 …① S=V3t …② 得： =3.0 m/s …③ 落地时的竖直速度为： =4.0 m/s …④ 所以物块落地时的速度大小： =5.0 m/s …⑤ （2）物块与小球在B处碰撞，设碰撞前物块的速度为V1，碰撞后小球的速度为V2，由动量守恒定律： MV1=mV2+MV3 …⑥ 碰后小球从B处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为VA： …⑦ 小球在最高点时依题给条件有： …⑧ 由⑦⑧解得：V2=6.0 m/s …⑨ 由③⑥⑨得： =6.0 m/s  …⑩ 物块M从P运动到B处过程中，由动能定理： 解得： =7.0 m/s  答：（1）质量为M物块落地时速度大小为5m/s． （2）物块M在P处的初速度大小为7.0m/s． 【考点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律． 【分析】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平方向上和竖直方向上的运动规律求出质量为M的物块落地时的速度大小． （2）根据牛顿第二定律和机械能守恒定律求出碰撞后B球的速度，根据平抛运动得出M碰后的速度，结合动量守恒定律求出碰撞前M到达B点的速度，根据动能定理求出物块M在P处的初速度大小． 18. 一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求： 该激光在玻璃中传播的速度大小； 从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射） 参考答案： （1）            （2）从玻璃射向空气，发生全反射的临界角      设激光射到M、N点正好处于临界情况，从M到N点的过程，侧面有激光射出 由正弦定理得：   得同理