2022-2023学年湖南省永州市兴桥中学高二物理期末试题含解析

2022-2023学年湖南省永州市兴桥中学高二物理期末试题含解析 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. 图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确的是 A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关 C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D. 在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 参考答案： C 第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，A项错误；设卫星轨道半径为r，由万有引力定律知卫星受到引力F＝G，C项正确．设卫星的周期为T，由G＝mr得T2＝r3，所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，B项错误．卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力主要是月球引力提供，D项错误． 2. 如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（　　） 　 A． a灯和c灯变亮，b灯变暗 B． a灯变亮，b灯和c灯变暗 　 C． a灯和c灯变暗，b灯变亮 D． a灯和b灯变暗，c灯变亮 参考答案：   考点： 闭合电路的欧姆定律．. 专题： 恒定电流专题． 分析： 如图电路的结构是：c灯与变阻器R串联后与b灯并联，再与a灯串联．R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析干路电流的变化，再分析b灯电压的变化和c灯的电流变化来分析灯泡亮度变化． 解答： 解：R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，a灯变亮．b的电压Ub=E﹣I（r+Ra）减小，b灯变暗．通过c灯的电流Ic=I﹣Ib，I增大，Ib减小，则Ic增大，c灯变亮．故A正确． 故选：A． 点评： 本题是电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分→整体→部分”的顺序分析． 　 3. （单选）质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，下列选项正确的是(    ) A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2      B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1 C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2      D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1 参考答案： C 4. 过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则        （    ）  A．线圈中感应电动势每秒增加2V　　B．线圈中感应电动势每秒减少2V C．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V D．线圈中感应电动势始终为2V 参考答案： D 5. (单选)如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是(　　) A．物体可能只受两个力作用 B．物体可能受三个力作用 C．物体可能不受摩擦力作用 D．物体一定受四个力 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在一根横绳上悬挂4个双线摆，其中A与B摆长相等，当使A自由摆动起来后，其它几个摆也随之摆动，周期分别设为TA、TB、TC、TD，则周期间的大小关系是                   ，B、C、D中摆幅最大的是               。 参考答案： TA= TB= TC= TD      C 7. ．用频率为v的光照射某金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为EK，若改用频率为3v的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能为            参考答案： .2hv+EK。 8. 有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够__▲__(填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够___▲___(填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达设备． 参考答案： 增强　        减弱  9. 下图是交流发电机的示意图。为了清楚，老师只画出了一匝线圈（实际共有N匝）。线圈AB边（长l1）连在金属环K上，CD边（长也为l1）连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动，如图甲至丁。那么：  (1）线圈转到上述图示的          位置时，线圈中电流最大； （2）线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流的方向            ； （3）当AD边和BC边长均为l2，磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场，整个电路总电阻设为R，以丙图位置计时t=0，则线圈中电流随时间变化的规律为i=               . 参考答案： 10. 如图12所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r＝1Ω，外接电阻R＝24Ω。匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则线圈中感应电动势的最大值为_    __v，感应电动势的瞬时值表达式为e=_____________(v)，电路中电流表的示数为_________ A。 参考答案： 50  ， 50COS10  ，  1.41 11. 如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将    （选填“变大”或“变小”）。若上述过程所经历的时间为0.1s，线圈中产生的感应电动势为0.2V，则线圈中的磁通量变化了           Wb。 参考答案： 12. （4分）机械波按照质点振动方向与传播方向之间的关系可分为         和          。 参考答案： 横波，纵波 13. 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 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 读出下列实验测量量的数值 （1）测金属丝长度时，金属丝的起点、终点位置如图1，则长度为　  　cm （2）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图2，则直径为　   　mm （3）用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图3，则阻值为　   Ω （4）用多用表“直流电压50V”挡测量电压，示数如图，则电压值为　   　V 参考答案： （1）60.50；（2）1.980；（3）5；（4）37． 【考点】用多用电表测电阻；刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用． 【分析】（1）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数； （2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数； （3）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数； （4）确定电压表的分度值，由电表指针位置读出示数． 【解答】解：（1）由图1所示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为70.50﹣10.00=60.50cm； （2）由图2所示可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm，螺旋测微器示数为1.5mm+0.480mm=1.980mm； （3）由图3所示可知，欧姆表示数为5×1=5Ω； （4）多用表“直流电压50V”挡测量电压，由图3所示可知，其分度值为1V，示数为37V； 故答案为：（1）60.50；（2）1.980；（3）5；（4）37． 15. 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上． E.总阻值15Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器  F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器 G.总阻值1 000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器 （1）应选取的电路是        ，滑动变阻器应选取             （2）由实验得到小灯泡的U-I图线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图 中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为       W 参考答案： (1)    C       ,    E    , (2)   0.72     W 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，m1=4m0，m2=5m0．绳跨过位于倾角α=37°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．m1悬空，m2放在斜面上，m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端，用时为t．已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端，两次绳中拉力之比； （2）将m1悬空，m2放在斜面上，增加m2的质量，使m2从斜面顶端由静止开始运动至斜面底端的时间也为t，m2增加的质量． 参考答案： 解：（1）第一次：对于m1：m1g﹣T1=m1a1， 对于m2：T1﹣m2g?sinα=m2a1 所以， 第二次：对于m2：m2g﹣T2=m2a2， 对于m1：T2﹣m1g?sinα=m1a2， 所以，， 所以：；            （2）第一次：对于m1：m1g﹣T1=m1a1 对于m2：T1﹣m2g?sinα=m2a1， 所以，， 增加m2的质量后，对于m2：， 对于m1：T3﹣m1g=m1a3， 所以， 根据：，可得： ， ．            答：（1）两次绳中拉力之比1：1（2）m2增加的质量为m0 【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用． 【分析】（1）沿绳对AB整体受力分析，由牛顿第二定律可得出两种情况下加速度的关系，由位移公式可得出两次拉力之比 （2）由于时间相同，故向下和向上加速度大小相同，依次采用整体和隔离法，对两物体由牛顿第二定律列方程求解 17. 如图所示，一个人用与水平方向成的力F=10N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0.25。（cos37o=0.8，sin37o=0.6， g取10m/s2）求： (1)物体的加速度；（2）4s末物体的位移多大？ 参考答案： 解：（1）受力分析如图 Fcos37o-f=ma （2分）FN=mg+Fsin37o   （2分） F=μFN（1分）  a=0.75m/s2 （2分），方向水平向右（1分） （2）由位移公式x=at2=×0.75×42m=6m （4分） 18. （9分）如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10－4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2。     （1）指出小球带何种电荷； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量。 参考答案： 解析： （1）小球带负电     (1分) （2）小球在y方向上做竖直上抛运动，在x方向做初速度为零的匀加速运动，最高点Q的坐标为（1.6m, 3.2m）  由 得，t=0.8s（1分） 由