2022年湖北省武汉市经济技术开发区第一中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年湖北省武汉市经济技术开发区第一中学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. 一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则（  ）  A．若电子以相同速度V射入该区域，将会发生偏转  B．无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会 发生偏转  C．若质子的速度V'V，它将向上偏转，其运动轨迹既不 是圆弧也不是抛物线。 参考答案： BD 2. 密立根油滴实验原理如图所示．两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场．用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（　　） A．悬浮油滴带正电 B．悬浮油滴的电荷量为 C．增大场强，悬浮油滴将向上运动 D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍 参考答案： C 【考点】带电粒子在混合场中的运动． 【分析】带电荷量为q的油滴静止不动，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件分析微粒的电性和带电量，从而即可求解． 【解答】解：A、带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力； 题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，故A错误； B、根据平衡条件，有：mg=q，故q=，然后发现q总是某个最小值的整数倍，可估算出电子的电量，故B错误； C、根据平衡条件，有：mg=qE，当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，故C正确； D、不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍，故D错误； 故选：C． 3. 电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明： A．热量能自发地从低温物体传给高温物体 B．热量的传导过程不具有方向性 C．这个过程违反了热力学第一定律 D．这个过程不违反热力学第二定律 参考答案： D 4. 建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是：（    ） A. 法拉第        B. 奥斯特       C .赫兹      D. 麦克斯韦 参考答案： D 5. 在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（   ） A．  B．   C．    D． 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，实线表示某电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，试判断：粒子带__________电．粒子在__________点加速度大．A、B两点电势较高的点是__________． 参考答案： 正　B　B 　粒子只受电场力作用，由粒子运动轨迹知粒子应带正电．由B处电场线较密知B点场强较大，且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同，则粒子在B点加速度较大．由电场线性质可知B点电势较高．即φB>φA 7. 如图所示为一正弦式电流的u-t图象,同图可知:该交变电流的频率为        Hz, 电压的有效值为           v 参考答案： 8. 如图所示，闭合线框质量可忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次速度为，所用时间为，第二次速度为，所用时间为，两次拉出过程中，通过某一截面电量分别为，产生的热量分别为，则_____；_____。 参考答案： 9. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E=             ，小球运动过程中的最大速率为             参考答案： 由动能定理可知： mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0 解得： 设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有： mgLsinα-EqL（1-cosα）=1/2mv2； 10. 有一台电动起重机，其两端的电压为380伏，通过它的电流为10安时，起重机正好以3m/s的速度匀速提起100千克的物体，不考虑其他机械能的损失，则电动机的电阻为          Ω。（g取10m/s2） 参考答案： 8 由 能量守恒： 380×10= 3800=100R+1000×3 解得R=8Ω 11. 2011年3月19日-3月27日，在丹麦的（Esbjerg）埃斯堡，举行了2011年世界女子冰壶世锦赛，参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员与丹麦队比赛的投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶运动一段时间后与对方的静止冰壶发生正碰，碰撞可认为是弹性碰撞。通过电子测速设备测得，碰后对方的冰壶以2 .00m/s的速度向前滑行。中国对的冰壶速度减小为0.01m/s，比赛中中国队使用的冰壶实测质量为19.0kg，由于制造工艺上的不足，若两冰壶质量有点偏差，你能否根据比赛的观测估算出丹麦队使用的冰壶的质量        kg（结果保留3位有效数字） 参考答案： 18.8kg   12. 已知地面重力加速度大约是月面重力加速度的6倍。那么一台地面上的秒摆（运动周期为2.0秒）在月面上的运动周期约为      秒。（结果保留两位有效数字） 参考答案： 4.8～5.0 13. 半径为R的玻璃半圆柱的横截面如图9-6所示，O为圆心，光线I沿半径方向从点射 入后恰在O点发生全反射，AO与底夹角，跟I光平行的光线Ⅱ从最高点B射 入后折射到MN上的C点，则OC间距为        。 参考答案：               三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如下的实验电路，已知小灯泡的规格为“12 V， 5 W”。 （1）闭合电建前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到______（填“a”或“b”）端。根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的图线如图甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）。若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为____W（保留两位有效数字）。 （2）若图像中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真实的伏安特性曲线。 参考答案：     (1). （1）a ，     (2). 增大，    (3). 2.4；    (4). （2）Ⅱ （1）开始时应让测量部分电压为零，故开关应移到a端开始调节； 由图可知图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.4A，则由图可知，电压为6.0V，故灯泡功率P=UI=6×0.4=2.4W； （2）由于电流表采用外接法，由于电压表分流使电流表示数偏大，而电压表是准确的，故相同电压电流应偏小，故II为真实的图象． 15. 如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图的是（） 参考答案： C 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （8分）如图所示，热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0。电容器板长和板间距离均为L=10cm，下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm。在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如左图，电势最大值Um=3U0。（假定每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上离O点的距离？ 参考答案： 打在屏上的点距O点13.5cm 由图知t＝0.06s时刻偏转电压为 电子在加速电场中 电子在偏转电场中 而  解得：y = 0.45L= 4.5cm，Y=13.5cm 故打在屏上的点距O点13.5cm。 17. 如图4－1－25所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为L的正方形，开始时磁感应强度为B0.若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)? 参考答案： 18. 如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8），g取10m/s2，求： （1）小球水平抛出的速度v0． （2）小滑块的初速度v． （3）0.4s内小滑块损失的机械能△E． 参考答案： 解：（1）设小球落入凹槽时竖直速度为vy，则有： vy=gt=10×0.4=4m/s 因此有：v0=vytan37°=3m/s． 答：小球水平抛出的速度v0=3m/s． （2）小球落入凹槽时的水平位移：x=v0t=3×0.4=1.2m． 则滑块的位移为： 根据牛顿第二定律，滑块上滑的加速度为： a=gsin37°+μgcos37°=8m/s2 根据公式： 得：v=5.35m/s． 答：小滑块的初速度为：v=5.35m/s． （3）根据功能关系可知，滑块损失的机械能等于滑块克服摩擦力做的功，因此有： △E=μmgcos37°s=3J． 答：0.4s内小滑块损失的机械能△E=3J． 【考点】功能关系；平抛运动． 【分析】（1）根据运动时间可以求出平抛小球竖直方向速度，根据水平和竖直速度关系可以求出平抛小球的初速度； （2）滑块沿斜面减速上划，根据牛顿第二定律求出其加速度，然后求出其位移可正确解答本题； （3）损失的机械能等于除重力之外的力所做功大小，因此求出摩擦力对滑块所做负功即可明确滑块损失的机械能大小．