湖南省永州市杉木桥中学2022-2023学年高二物理期末试卷含解析

湖南省永州市杉木桥中学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. （多选）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么(    ) A.线圈消耗的电功率为4W B.线圈中感应电流的有效值为2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin 参考答案： AC 2. 如图所示，长方体物块C置于水平地面上，物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接（不计滑轮与绳之间的摩擦），A物块与C物块光滑接触，整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下从静止开始以相同的加速度一起向左运动．下列说法正确的是         A．B与C之间的接触面可能是光滑的 B．若推力F增大，则绳子对B的拉力必定增大 C．若推力F增大，则定滑轮所受压力必定增大 D．若推力F增大，则C物块对A物块的弹力必定增大 参考答案： AD 3. （单选）下面的四个图像中，反应了电流i随时间的t的变化规律，其中不属于交变电流的是（    ） 参考答案： B 4. 如图16－67为发生日食现象时太阳、月球位置示意图，A、B、C、D为四个影区，则[　     ] A．当A影区落在地球上某一地方时，该地方的人将看到日环食； B．当B和C影区落在地球上某一地方时，该地方的人将看到日偏食； C．当D影区落在地球上某一地方时，该地方的人将看到日环食； D．当D影区落在地球上某一地方时，该地方的人将看到日全食。 参考答案： BC 5. 在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲丙摆长相等。给甲摆一个初速度，使它摆动。一段时间后，下列说法正确的是 A．乙摆与甲摆周期不相同     B．丁摆频率最小 C．丁摆振幅最大             D．丙摆振幅最大 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. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4.0×10-7J 。则A、B、C三点中电势最高的是    点，若把-1.5×10-9JC的电荷从A点移到C点，电场力做功为      J。 参考答案： 7. 一台直流电机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常的工作时间为t时，所产生的电热为　　，所产生的机械能为　 　． 参考答案： I2Rt，UIt﹣I2Rt 考点：电功、电功率． 专题：恒定电流专题． 分析：电动机是非纯电阻，在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，这两个的计算结果是不一样的，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的． 解答：解：电动机所消耗的电功率P=UI，P′=I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt﹣I2Rt， 故答案为：I2Rt，UIt﹣I2Rt 点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的． 8. 交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。 参考答案： 9. 某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，如图所示，求出物体做平抛运动的初速度大小为_________ 。(g取10 m/s2)   参考答案： 2m/s　 10. 某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示．重物的质量m=50千克，电源的电动势E=220伏特，不计电源内阻及各处的摩擦．当电动机以v=0.80米/秒的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=2安培，由此可知电动机的输出功率 P＝_______W，电动机线圈的电阻R=_______Ω　（g取10m/s2）　 参考答案： 400；　10　 11. 在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为       。 参考答案： 12. 正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120 r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是_ _  wb，平均感应电动势为 _ __V。 参考答案： 13. 如图是一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象。根据图象可知该交变电流的电流最大值是__________A，频率是__________Hz。 参考答案： 、5； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图1所示的螺旋测微器的读数为：　6.123　mm．如图2所示的游标卡尺的读数为：　10.80　mm． 参考答案： 解：螺旋测微器的固定刻度读数6mm，可动刻度读数为0.01×12.3=0.123mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数为6+0.123=6.123mm． 游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×16mm=0.80mm， 所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数为10mm+0.80mm=10.80mm； 故答案为：6.123； 10.80 15. 在“研究匀变速直线运动”的实验中所使用的电源是50HZ的交流电，某同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图所示。图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，则VB=             m/s，并计算纸带所对应小车的加速度a=            m/s2。（本题结果均要求保留三位有效数字） 参考答案： 0.877m/s ，3.51m/s2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）在如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=2 Ω，电路中各电阻阻值分别为R1=2 Ω，R2=R3=4 Ω。试求：     （1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压； （2）电建K接b时，R1消耗的功率； （3）当电键K接c时，通过R2的电流。 参考答案： 解析： K接a时，R1被短路，外电阻为R2， 根据闭合电路欧姆定律可得通过电源电流   电源两端电压  （2）K接b时，R1和R2串联, R′外=R1+R2=6Ω 通过电源电流I2＝A 根据功率得，R1消耗的功率P=1.125W （3）当K接c时，R总=R1+r+R23=6 Ω 总电流I＝E/R总=1 A 通过R2电流I＇＝I3=0.5 A 17. 静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝1.0×103N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝2.0×10－15kg、电荷量为q＝－2.0×10－16C，喷出的初速度v0＝2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒的重力和所受空气阻力以及带电微粒之间的相互作用力均可忽略。试求： （1）微粒落在B板上的动能； （2）微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间； （3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小。 参考答案： 加速度 方向竖直向下 （2）(4分)  初速度方向竖直向下时,微粒到达B板所需的时间最短 由    即200t2＋t－1＝0， ∴t＝0.05s。 （3）(4分)  微粒最后落在B板上所形成的图形为圆形，打在圆周边缘点的微粒在两板间做类平抛运动， 水平方向   R=V0t1 竖直方向  d=at12/2 解得： ∴区域面积s=πR2= =0.5πm2 18. （20分）“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案，某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网，然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上，可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进，另一同学建议改用一大把弹丸（设弹丸的质量为4.0g），g取10m/s。 （1）弹丸相对卫星参考系的动能是多少？ （2）若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s，则子弹与弹丸的动能之比是多少？用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行？ 参考答案： 解析：设卫星轨道半径为r，地球半径为R，地球质量为M，弹丸质量为m。由于弹丸和卫星在同一轨道上，弹丸也相当于卫星，只是质量小，运动方向于卫星方向相反，速率相等。 （1）选地球为参考系，对于弹丸，由牛顿第二定律得① 对于在地面上的物体有            ② 由①②得             ③ 选卫星为参考系时，弹丸相对卫星的速度 子弹相对卫星参考系的动能 （2）步枪子弹的动能为 天空中弹丸相对于卫星参考系的动能与步枪子弹相对于地面参考系动能之比 无论制造网的材料如何好，若有卫星或太空垃圾与网络相互碰撞，网络的运动速度一定会发生变化，网络也会开始因速的变化而改变运动轨道，则网络同一轨上的另外卫星或垃圾就会因网络轨道的变化而不被清除。