山西省忻州市原平石寺中学2022-2023学年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市原平石寺中学2022-2023学年高二物理下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.   如图，EOF和E’O’F’为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E’O’，FO∥F’O’，且EO⊥OF；OO’为∠EOF的角平分线，OO’间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里。一边长为L的正方形导线框沿OO’方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（     ） 参考答案： B 2. （多选题）下列关于结合能和比结合能的说法正确的是（　　） A．结合能越大原子核越稳定，比结合能越大原子核越不稳定 B．结合能越大原子核越不稳定，比结合能越大原子核越稳定 C．发生核裂变的原子核，它们的比结合能比分裂后的原子核小 D．原子核的质量小于组成它的自由核子的质量之和，亏损质量对应的能量就是结合能 参考答案： CD 【考点】爱因斯坦质能方程；原子核的结合能． 【分析】比结合能越大，原子核越稳定；原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能． 【解答】解：AB、比结合能越大，原子核越稳定，结合能越大，原子核不一定稳定，故AB错误． C、发生核裂变的原子核，它们的比结合能比分裂后的原子核小，故C正确． D、原子核的质量小于组成它的自由核子的质量之和，亏损质量对应的能量就是结合能，故D正确． 故选：CD． 3. 已知两个力的合力F＝10 N，其中一个分力F1＝16 N，则另一个分力F2可能是(　　) A. 5 N  B. 7 N  C. 1 N  D. 3 N 参考答案： B 4. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v－t图象如右图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为x1和x2(x2＞x1)，初始时，甲车在乙车前方x0处  (   )      A．若x0＝x1＋x2，两车能相遇    B．若x0＜x1，两车相遇2次    C．若x0＝x1，两车相遇1次    D．若x0＝x2，两车相遇1次 参考答案： BC 5. 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． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一万用表的欧姆挡有4档，分别为×1Ω，×10Ω，×100Ω，×1000Ω，现用它来测一未知电阻值，当用×100Ω挡测量时，发现指针的偏转角度很小，为了使测量结果更准确，测量前应进行如下两项操作，先        ，接着        ，然后再测量并读数。 参考答案：     换×1000Ω挡，两表笔对接进行电阻调零 7. 把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上磁感强度 为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横 截面的电量为________________。 参考答案： 8. (1)如图所示，(a)图中当电键S闭合瞬间，流过表G 的感应电流方向是________；(b)图中当S闭合瞬间，流过表G 的感应电流方向是________． 参考答案： b→a    a→b 9. 如图所示的匀强磁场，磁感应强度为0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2m，导线中电流为1A. 该导线所受安培力的大小为            N。 参考答案： 0.04N 10. 利用火箭发射载人神舟飞船，当火箭从静止开始加速起飞时，火箭推力______（填“大于”或“小于”）火箭和飞船的重力，此时宇航员处于___________(填“超重”、“失重”或“完全失重”）状态。 参考答案： 大于、超重 11. 在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图所示。它们是：①电流计；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。 (1)按实验的要求在实物图上连线 (图中已连好一根导线)。   2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚刚闭合时电流计指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将____(填“左偏”“右偏”或“不偏”)。将线圈A从线圈B中拔出时电流计指针将    (填“左偏”“右偏”或“不偏”)。 参考答案： 　连接电路如右图所示；左偏 ，左偏 12. 边长为L=0.2m的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示．将边长为L/2，匝数n=100，线圈总电阻r=1Ω的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直， 如图甲所示．则在0～4s内通过线圈的电荷量q为_______ C ,  0～6s内整个闭合电路中产生的热量为_______J. 参考答案： 0.2 C     ，     0.09 J     13. （4分）如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m，电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学测定一根金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测最金属丝的直径如图9中a图所示，则该金属丝的直径为________mm, (2)在用多用电表粗测其电阻时，将选择开关调到欧姆挡"x10"挡位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该: ①.将选择开关换成欧姆挡的_________(选填"x100”或“xl”)挡。 ②.将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图b所示，则此段电阻丝的电阻为________。 参考答案： (1)0.805(或0.804或0.806)  （2）×1    12 15. （1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，已知金属丝电阻约为5欧姆，正确操作获得金属丝直径的读数如下图所示，则它的读数是________mm。 （2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E = 4.5V，内阻较小。则以下电路图中，__________（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________（选填“大”或“小”）。 （3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，那么测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路（选填字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻_____（ 用题中字母代号表示）。 参考答案： （1）0.996-1.000 （2）A；小 (3)B, 或 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练．某次训练中，他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=60N而向前滑行，其作用时间为t1=1s，撤除水平推力F后经过t2=2s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s．已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=10N，求该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离． 参考答案： 解：运动员站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面作用时， 加速度为 t1=1s时的速度为 v1=a1t1=1m/s 第一次撤除水平推力F后，加速度为 =﹣0.2m/s2 撤除水平推力F后经过t2=2s，速度为 v1′=v1+a2t2=0.6m/s 第二次刚撤除水平推力F时，速度为 v2=v1′+a1t1=1.6m/s 此后在水平方向仅受摩擦力作用做匀减速运动，滑行的最大距离为 解得  s=6.4m     答：该运动员第二次撤除水平推力后滑行的最大距离为6.4m． 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系． 【分析】由题，分析可知：滑雪运动员利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F时做匀加速直线运动，撤除水平推力F后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和速度公式求出第二次刚撤除水平推力F时的速度．再由速度位移关系式求解第二次撤除水平推力后滑行的最大距离． 17. 质量m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求： （1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能； （2）篮球对地板的平均撞击力． 参考答案： 解：（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：△E=mgH﹣mgh=0.6×10×（0.8﹣0.45）J=2.1J （2）设篮球从H高处下落到地板所用时间为t1，刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，上升的时间为t2，由动能定理和运动学公式 下落过程：mgH=，解得：v1=4m/s， 上升过程：﹣mgh=0﹣，解得：v2=3m/s， 篮球与地板接触时间为△t=t﹣t1﹣t2=0.4s 设地板对篮球的平均撞击力为F，由动量定理得： （F﹣mg）△t=mv2+mv1 解得：F=16.5N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力 F′=F=16.5N，方向向下 答：（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为2.1J． （2）篮球对地板的平均撞击力为16.5N，方向向下． 【考点】动量定理． 【分析】（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能等于初始时刻机械能减去末时刻机械能，初末位置物体动能为零，只有势能； （2）分别根据自由落体运动求出篮球与地面碰撞前后的速度，再求出下落和上升的时间，根据总时间求出球与地面接触的时间，根据动量定律即可求解． 18. 如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。求： (1)液珠的比荷； (2)液珠速度最大时离A点的距离h； (3)若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）。求液珠能到达的最高点B离A点的高度。 参考答案：        （1）设液珠的电量为q，质量为m，有      解得比荷为 (4分) (2)当液珠速度最大时有 解得  (4分) (3)设CB间的电势差为，有 根据动能定理有   解得   （2分）