2022-2023学年贵州省贵阳市宏华中学高二物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年贵州省贵阳市宏华中学高二物理下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. 如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为(　  　) A．3 s,6 cm            B．4 s,6 cm C．4 s,9 cm            D．2 s,8 cm 参考答案： B 2. （单选题）在如图1所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是(　　) A．甲图中与点电荷等距的a、b两点 B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D．丁图中匀强电场中的a、b两点 参考答案： B 解：A、a、b两点处于同一等势线上，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同．故A错误． B、两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的电势相等，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同．故B正确． C、带电平板表面是一个等势面，则a、b两点的电势相等，由电场线的疏密看出，a点的场强小于b点的场强．故C错误． D、平行金属板内部是匀强电场，a、b两点的电场强度相同，但b点的电势高于a点的电势．故D错误．故选B 3. （单选）如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(  ) A．BS         B．4BS/5      C．3BS/5       D．3BS/4 参考答案： B 4. 如图2甲所示，两个闭合圆形线圈a、b的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈b中通以如图2乙所示的电流，设t=0时b中的电流沿逆时针方向(如图2甲中箭头所示)，则线圈a在0一t2时间内 A．一直有顺时针方向的电流 B．一直有逆时针方向的电流 C．先有逆时针方向的电流，后有顺时针方向的电流 D．先有顺时针方向的电流，后有逆时针方向的电流 参考答案： B 5. 一质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的a﹣t图象如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（　　） A．在 t=6 s的时刻，物体的速度为20m/s B．在 0～6 s时间内，合力对物体做的功为200J C．在 0～6 s时间内，拉力对物体的冲量为48N?s D．在 t=6 s的时刻，拉力 F 的功率为180W 参考答案： A 【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率． 【分析】根据△v=a△t可知a﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于动能的变化量， 根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，根据牛顿第二定律求出在t=6s时刻，拉力F的大小，再根据P=Fv求解瞬时功率 【解答】解：A、根据△v=a△t可知a﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+=20m/s，故A正确； B、根据动能定理得： =396J，故B错误； C、根据牛顿第二定律得： F=ma+f=2×4+2=10N 在 0～6 s时间内，拉力对物体的冲量为I=Ft=10×6=60N?s，故C错误 D、在t=6s时刻，拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W，故D错误． 故选：A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一矩形线圈，面积S=110-5m2，匝数n=100，两端点连接一电容器（C=20F），线圈的上半部分处在匀强磁场中，磁场正以增加，则电容器的左极板带      电。（填“正、负”），电容器所带电量q=             C。 参考答案： 正 试题分析：根据楞次定律，磁场在均匀增加，线圈中由于是断路，没有感应电流，但是有感应电动势，左极板带正电，感应电动势大小为,所带电荷量为 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：在求磁通量变化时，注意中S表示的是有效面积， 7. 如图所示正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k．导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动．导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________． 参考答案： 8. 下图所示是一列沿x轴负方向传播的波在某一时刻的波形图，此时B点速度方向是______，C点的加速度方向是______． 参考答案： 9. 远距离输电时，为了减少输电线上消耗的电功率，有两个途径                 ；                        参考答案： 降低导线电阻    ；   提高输电电压 10. （8分）如图所示是演示砂摆振动图象的实验装置和实验结果，砂摆的摆动可看作简谐振动，若平拉纸的速率为0.2m／s从刻度尺上读出图线的尺寸，可算出这个砂摆周期为_______s，摆长为_________m。 参考答案：     1.5s、0.56m 11. 将电量为的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了的功，则该电荷在此过程中电势能        了         J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了的功，则A、B和C、A间的电势差分别为=         ，=        。 参考答案： 增大，， 5V，-3V； 12. 粒子和质子以相同速度垂直于电场线进入两平行板间匀强电场中，设都能飞出电场，则它们离开匀强电场时，侧向位移之比y:yH=    ，动能增量之比=   。 参考答案： 1：2  2：1 13. （4分）炎热的夏天，打足气的自行车轮胎在日光的暴晒下，有时会胀破，这是由于轮胎中气体的            和           造成的。 参考答案： 温度升高，压强增大 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 利用螺旋测微器测量小钢珠的直径（图甲）和用游标卡尺测量圆管的内径（图乙），由图可知小钢珠的直径是_________；圆管内径是_______   。 参考答案： 15. 用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律． （1）当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的    (      )    A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转    B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转    C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转    D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏 （2）某同学在实验过程中发现，灵敏电流计的指针摆动很小，如果电路连接正确，接触也良好，原因可能是检流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为__          __         。（写一种可能原因）           参考答案： （ AC   ）， 磁铁移动速度小或磁性弱    。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一个绝缘光滑圆环竖直放在水平向右的匀强电场中，圆环半径大小为R=1.0m，电场强度大小为E=6.0×106V/m，现将一小物块由与圆心O等高的位置A点静止释放，已知小物块质量为m=1.6kg，电荷量为q=+2.0×10-6C，释放后滑块将沿着圆环滑动。小物块可视为质点，ｇ取10m／s2。求： （1）当物块滑到圆环最低点B时对轨道的压力大小； （2）若在圆环最低点B点给小物块一个水平向左的初速度，那么物块能否紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动。（写出详细分析、判定过程）（已知：；） 参考答案： 解：（1）物块由A运动到B的过程中，重力做正功，电场力做负功。 由动能定理可得    （1分）     在B点由    （1分）  由牛顿第三定律可得物块对轨道的压力大小为 （1分） （2）设在C位置时重力与电场力的合力恰好指向圆心提供物块做圆周运动向心力时，物块刚好脱离圆环。 此时有，解得，（1分） OC与竖直方向夹角为370，若在圆环最低点B点给小物块一个水平向左的初速度，在由B到C的运动过程中由动能定理可得： 可解得>。         （1分） 因此物块能够紧贴圆环在竖直平面内做圆周运动    （1分） 17. 如题15图所示，有一倾角的足够长粗糙斜面，底端与一个光滑的圆弧平滑连接，圆弧底端切线水平．一个质量为m=1kg的滑块（可视为质点）从斜面上某点A（图中未画出）由静止开始滑下，经过斜面底端B点后恰好到达圆弧最高点C，又从圆弧滑回，恰好能上升到斜面上的D点，再由D点沿斜面下滑至Ｂ点后沿圆弧上升，再滑回，这样往复运动，最后停在B点．已知圆弧半径，滑块与斜面间的动摩擦因数为，g=10m/s2，，，假设滑块经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变．求： （1）滑块第1次经过B点时的速度大小及对圆弧轨道的压力 （2）图中BD两点的距离 （3）滑块从开始运动到第5次经过B点的过程中与斜面摩擦而产生的热量 参考答案： （1）滑块从B到C的过程，机械能守恒    （2分）    代入数据可得    （2分） 所以在B点，对滑块有        （2分） 代入数据得N=30N    （1分） 根据牛顿第三定律可得：滑块对圆弧轨道的压力为30N，方向竖直向下。（1分） 滑块由B到D，据动能定理得（2分） 代入数据计算可得：     （1分） 滑块由A到B，据动能定理 代入数据计算可得    （2分） 滑块由D到B，动能定理：    ① 设滑块经B后滑上圆弧，又滑回，再次经B后滑上斜面的最高点为E，则滑块由B到E，据动能定理得     ② 由①②可得   （2分） 所以，从开始到第五次经过B点产生的总热量为：                (2分) 18. 如图16所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“，”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4Ω， 求：（1）电源的输出功率P0 （2）10s内电动机产生的热量Q （3）电动机的效率                   参考答案： （1）S闭合，L、M并联，L正常发光         I=                      （2）                Ω Q== =10  (J )           （3）P=                                              η