2022年湖南省株洲市英杰外国语学校高二物理上学期期末试卷含解析

2022年湖南省株洲市英杰外国语学校高二物理上学期期末试卷含解析 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）做竖直上抛运动的物体，重力对物体做功的情况是 A．上升过程做正功 B．下落过程做正功 C．上升过程不做功     D．下落过程不做功 参考答案： B 2. 若静止带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内      （        ） A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动    B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动 C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动 参考答案： C 3. 根据磁场对电流产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置—电磁炮．它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是     A．要使炮弹沿导轨向右发射．必须通以自M向N的电流 B．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流 C．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度 D．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 参考答案： ABC 4. （单选）关于磁感应强度B的概念，下面说法正确的是             （    ） A．根据磁感应强度B的定义式可知，在磁场中某处，B与F成正比、与成反比 B．一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零 C．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零 D．磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同 参考答案： B 5. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则  （     ） A．NC间场强方向指向x轴负方向 B．A点的电场强度大小为零 C．C点的电场强度不为零 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 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，两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2. 串联，重新接在原电路中，则此时L1的亮度与灯丝未断时比较将            （填“不变”、“变亮”或者“变暗”） 参考答案： 7. （4分）已知地磁场的水平分量为Be，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度，如测定如图所示的通电线圈中央一点的磁感应强度。实验方法是：（1）先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针，下面有量角器，此时磁针N极指向北方。（2）给线圈通电，此时小磁针N极指向北偏东角后静止。由此可以断定线圈内电流方向（自东向西看）是                 （填“顺”或“逆”）时针方向的，线圈中央的磁感应强度如B=             。     参考答案： 逆，Betan 8. 如下图，导体框内有一垂直于框架平面的匀强磁场，磁感应强度为0.12T，框架中的电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，其余部分电阻均不计，导体棒AB在磁场中的长度为0.5m，当AB以10m/s速度匀速沿着导体框移动时，所需外力F＝_______N，，通过R2上的电流I2＝_______A. 参考答案： 9. 一质量为m的物体，沿半径为R的圆形向下凹的轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ，则它在最低点时所受到的摩擦力为_____ 参考答案： 10. 弹簧振子在振动过程中具有动能和势能，在振子离开平衡位置的运动过程中，速度逐渐         ，位移逐渐              ，动能              ，势能              ，在这一过程中，是              转化              能。 参考答案： 11. 作用在某物体上同一点的两个力F1=40N，F2=30N，两力的合力最大值是　  　N；两力的合力最小值是　  　N；当两个力互相垂直时合力的大小是　  　N． 参考答案： 70，10，50． 【考点】力的合成． 【分析】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且有|F1﹣F2|≤F≤F1+F2 【解答】解：两力合成时，合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2； 当两个力的夹角为0°时，两力的合力最大，其最大值是 70N； 当两力的夹角为 180°时，两力的合力最小，其最小值是10N； 当两个力互相垂直时合力的大小是=50N． 故的答案：70，10，50． 12. 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图，金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则: a点的电势比b点的    ; 检验电荷－q在a点的电势能比在b点的      参考答案： 高 低 13. 在生产和生活中，有时要将平动转换成转动，或把转动转换为平动．例如螺旋千斤顶将手柄的转动转换成顶杆的　平动　；显微镜的对焦机构将调焦旋纽的　转动　转换成镜筒的　平动　． 参考答案： 考点： 力矩的平衡条件．版权所有 分析： 物体上各个点的运动轨迹平行是平动，转动中各个点的运动轨迹不平行． 解答： 解：螺旋千斤顶将手柄的转动转换成顶杆的上下的平动； 显微镜的对焦机构将调焦旋纽的转动转换成镜筒的平动； 故答案为：平动，转动，平动． 点评： 本题关键是明确平动与转动的区别，平动可以将物体简化为质点，基础题目． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成． （l）下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通光电计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动； ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms； ⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为ml=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g； （2）数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是　                                    　 ②碰撞前滑块l的速度vl为　  　m/s；碰撞后滑块1的速度v2为　  　m/s；滑块2的速度v3为　  　 m/s；（结果保留两位有效数字） ③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）． a．　            　b．　             　． 参考答案： ①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的． ②0.50，0.10，0.60 ③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变． 【考点】验证动量守恒定律． 【分析】（1）使用气垫导轨使两物块只能沿导轨做直线运动，保证了两物块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，同时气垫导轨的使用减小了摩擦阻力，从而减小了实验误差． （2）滑块的宽度除以滑块通过光电门的时间等于滑块通过光电门的速度． （3）由于发生弹性碰撞，故碰撞过程中动量守恒，动能守恒． 【解答】解：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． b、保证两个滑块的碰撞是一维的．  ②滑块1碰撞之前的速度v1===0.50m/s； 滑块1碰撞之后的速度v2===0.10m/s；  滑块2碰撞后的速度v3===0.60m/s； ③a、系统碰撞前后总动量不变． 原因：系统碰撞之前的动量m1V1=0.15kgm/s   系统碰撞之后的动量m1V2+m2V3=0.15kgm/s  b．碰撞前后总动能不变． 原因：碰撞前的总动能Ek1=m1V12/2=0.0375J   碰撞之后的总动能Ek2=m1V22/s+m2V32/2=0.0375J， 所以碰撞前后总动能相等． c．碰撞前后质量不变． 故本题答案为：①a、大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．b、保证两个滑块的碰撞是一维的． ②0.50，0.10，0.60 ③a、系统碰撞前后总动量不变．b．碰撞前后总动能不变．c．碰撞前后质量不变． 15. (1)测量普通干电池电源电动势和内电阻应该选用__________（填“图甲”或“图乙”）所示的电路图． (2)实验中某同学根据自己测得的实验数据在坐标纸上描了几个点，请你根据他描的点画出U—I图线，并根据图线求出电池的电动势E=__________V（保留2位有效数字），电池的内电阻r =__________Ω（保留2位有效数字）． 参考答案： (1)图甲(2)1.5，0.89~0.96 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （7分）如图所示，行车通过长L=5m的吊索，吊着质量m=1.0×103kg的钢材，以＝2m/s速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车。（g取10 m/s2）求： （1）行车在行驶过程中，吊钩受到的拉力F； （2）行车突然停车的瞬间，吊钩受到的拉力F′。 参考答案： （1）由二力平衡条件知：F = mg = 104 N    ① （2）由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即： F′－mg=② ∴F′= m（g +）=  1.08×104 N③ 评分标准：①式3分；②③各式2分 17. 如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50 m，左端接一电阻R=0.20 Ω，磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ac以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时.求：（1）ac棒中感应电动势的大小.（2）维持ac棒做匀速运动的水平外力F的功率大小. 参考答案： 18. （16分）如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图中由B到C），场强大小随时间变化如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，大小随时间变化如图丙所示，从t=1s开始，在A点每隔2s有一个同种的离子沿AB方向（垂直于BC）的初速度v0射出，恰好能击中C点，若AB=BC=l，且粒子在AC间的运动时间小于1s，求：     （1）磁场的方向； （2）图象中E0和B0的比值； （3）1s末射出的粒子和3秒末射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间比。 参考答案： 解析： （1）3s末射出的粒子仅受电场力，且轨迹右偏，可判粒子带正电。1s末射出的粒子仅受磁场力，由左手定则可判磁场垂直纸面向外。 （2）仅磁场时，轨迹半径 r= 由图知r=L 仅电场时， 沿电场方向位移 L= 由以上各式得：v0:1 （3）1s末射出粒子仅受磁场力，轨迹为圆周 3s末射出粒子仅受电场力，轨迹为抛物线 ∴t1:t2=:2