河北省沧州市职业教育中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

河北省沧州市职业教育中学2022-2023学年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. （单选）一交流电流的图象如图所示，由图可知（       ） A．该交流电流即时值表达式为i＝10sin628t B．该交流电流的频率为50 Hz C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100W D．用电流表测该电流其示数为10 A 参考答案： A 2. 关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是 A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线 B．磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D．磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的大小与方向 参考答案： A 3. 如图所示，在两根水平的平行导轨上垂直于导轨放置一根导体杆，平行导轨之间放置一蹄形磁铁，蹄形磁铁的上端为S极，下端为N极。现将外侧导轨与直流电源正极相连，内侧导轨与电源负极相连，那么导体杆受到的安培力方向为（    ） A．向左             B．向右      C．向上             D．向下             参考答案： B 4. （单选）保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，你认为可能是下列几个数字中的哪一个（    ） A．6.2*10-19C       B．6.4*10-19C       C．6.6*10-19C       D．6.8*10-19C   参考答案： B 5. 如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知S1a=ab=bc=cS2=（λ为波长），则下列说法中正确的是（　　） A．b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱 B．b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强 C．a、b、c三点的振动都总是最强 D．a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱 参考答案： C 【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象． 【分析】两列频率相同的简谐波在某点相遇时，若它们的波程差是波长的整数倍，则振动是加强区； 若它们的波程差是半波长的整数倍，则振动是减弱区． 【解答】解：已知S1a=ab=bc=cS2=（λ为波长），则两波到b点的路程相等，则该点是振动加强点；而两波到a点的光程差为一个波长，则也是振动加强点；两列波到c点的光程差也为一个波长，则此点也是振动加强点．因此a、b、c三点的振动都总是最强； 故选：C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 参考答案： 7. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路． 在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)． 在图乙中：(填“向左”、“向右”、“不”) (1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将__________偏转． (2)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针__________偏转． 参考答案： 8. 如图所示，匀强磁场中有一个固定的金属框，在框上放一根金属棒AB，金属框与金属棒构成闭合电路ABEF．当AB不动时，电路中　 　（填“有”或“无”）感应电流；当AB向右移动时，电路中　 　（填“有”或“无”）感应电流． 参考答案： 无，有 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势． 【分析】当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时，导致磁通量变大，从而使导体中可以产生感应电流． 【解答】解：根据题意可知，当AB不动时，则磁通量不变，则没有感应电流；当导体沿纸面向右运动时，穿过闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流． 故答案为：无，有 9. 如图所示的装置可以测量小车在水平路面上做匀变速直线运动的加速度．该装置是在车箱前、后壁各安装一个压力传感器a和b，中间用两根相同的轻质弹簧压着一个质量为4.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动．小车静止时，传感器a、b的读数均为10N．若当传感器a的读数为7N时，小车运动加速度的方向是  　　　（填“向左”或“向右”），加速度大小为    　　 m/s2． 参考答案： 向左；1.5 m/s2 10.    如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为    V，交流电的周期为    s，   电器名称：电热水壶   型    号：WK—9016B   额定电压：220V   工作频率：50Hz   额定功率：2200W 参考答案： 11. 在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为______，方向_________。 参考答案： 12. 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 13. 介质中有一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。 参考答案： （1）△x=3m （2）T=λ/υ，当υ最小时，T最大，此时波向右“平移”最小。△x=1m υmin=△x/△t=5m/sTmin=4/5=0.8(s)  （3）△x=υ·△t=35×0.2=7(m)=4+3(m).向左. 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻,除待测电阻外,提供的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干。 （1）请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路。 （2）丙图是根据测量结果作出的U—I图象，则由图象可知该电池的电动势E=           V，内阻r=         Ω 参考答案： （1）略 （2）   1.5    V；   0.2     Ω 15. 如图为一正在测量中的多用电表表盘． 如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为 _____ Ω．  如果是用×100Ω档测量电阻，则读数为 _____ Ω．  （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 _____ mA． （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 _____ V． 参考答案： （1）60Ω  600Ω   （2）7.2mA（3）3.61V（或3.60V） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （21分）嫦娥1号奔月卫星与长征3号火箭分离后，进入绕地运行的椭圆轨道，近地点离地面高，远地点离地面高，周期约为16小时，称为16小时轨道（如图中曲线1所示）。随后，为了使卫星离地越来越远，星载发动机先在远地点点火，使卫星进入新轨道（如图中曲线2所示），以抬高近地点。后来又连续三次在抬高以后的近地点点火，使卫星加速和变轨，抬高远地点，相继进入24小时轨道、48小时轨道和地月转移轨道（分别如图中曲线3、4、5所示）。已知卫星质量，地球半径，地面重力加速度，月球半径。 1．试计算16小时轨道的半长轴a和半短轴b的长度，以及椭圆偏心率。 2．在16小时轨道的远地点点火时，假设卫星所受推力的方向与卫星速度方向相同，而且点火时间很短，可以认为椭圆轨道长轴方向不变。设推力大小，要把近地点抬高到600，问点火时间应持续多长？ 3．试根据题给数据计算卫星在16小时轨道的实际运行周期。 4．卫星最后进入绕月圆形轨道，距月面高度约为200，周期分钟，试据此估算月球质量与地球质量之比值。 参考答案： 解析： 1. 椭圆半长轴a等于近地点和远地点之间距离的一半，亦即近地点与远地点矢径长度（皆指卫星到地心的距离）与的算术平均值，即有                 (1)  代入数据得                            km    (2)  椭圆半短轴b等于近地点与远地点矢径长度的几何平均值，即有                                                     (3)  代入数据得                                                  (4)  椭圆的偏心率                                                    (5) 代入数据即得                                                        (6) 2. 当卫星在16小时轨道上运行时，以和分别表示它在近地点和远地点的速度，根据能量守恒，卫星在近地点和远地点能量相等，有                                        (7) 式中是地球质量，是万有引力常量. 因卫星在近地点和远地点的速度都与卫星到地心的连线垂直，根据角动量守恒，有                                                     (8)  注意到                                                        (9)  由(7)、(8)、(9)式可得                                                      (10)                                           (11) 当卫星沿16小时轨道运行时，根据题给的数据有                                    由(11)式并代入有关数据得 km/s                               (12) 依题意，在远地点星载发动机点火，对卫星作短时间加速，加速度的方向与卫星速度方向相同，加速后长轴方向没有改变，故加速结束时，卫星的速度与新轨道的长轴垂直，卫星所在处将是新轨道的远地点.所以新轨道远地点高度km，但新轨道近地点高度km.由(11)式，可求得卫星在新轨道远地点处的速度为                               km/s                  (13) 卫星动量的增加量等于卫星所受推力F的冲量，设发动机点火时间为?t，有                                                       (14) 由(12)、(13)、(14)式并代入有关数据得                   t= (约2.5分)                          (15) 这比运行周期小得多. 3. 当卫星沿椭圆轨道运行时，以r表示它所在处矢径的大小，v表示其速度的大小，表示矢径