2022-2023学年江西省萍乡市小枧中学高二物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年江西省萍乡市小枧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. （多选）两金属板(平行)分别加上如下图中的电压，能使原来静止在金属板中央的电子(不计重力)有可能做往返运动的电压图象应是(设两板距离足够大)(　　) 参考答案： BC 2. 自然界中的四种基本力（万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用）是不需要物体相互接触就能起作用的，但弹力是在物体与物体接触时才能发生的，以下所说的力不属于弹力的是 A．拉力          B．压力         C．支持力         D．摩擦力 参考答案： D 3. 下列说法正确的是 A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C．外界对气体做正功，气体的内能一定增大 D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大 参考答案： B 4. （多选题）如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷 入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为 g．关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有（　　） A．小球的机械能减少了mgh B．小球克服阻力做的功为mg（H+h） C．小球所受阻力的冲量等于m D．小球动量的改变量大小等于m 参考答案： BD 【考点】动量定理． 【分析】通过小球重力势能和动能的变化量求出小球机械能的减小量，对全过程运用动能定理，求出小球克服阻力做功的大小，根据动量定理求出小球阻力的冲量． 【解答】解：A、小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg（H+h），则小球的机械能减小了mg（H+h）．故A错误． B、对全过程运用动能定理得，mg（H+h）﹣Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）．故B正确． C、落到地面的速度v=，对进入泥潭的过程运用动量定理得，，知阻力的冲量大小不等于．故C错误． D、落到地面的速度v=，对进入泥潭后的速度为0，所以小球动量的改变量大小等于m．故D正确． 故选：BD 5. 加在某台电动机上的电压是U（V），电动机消耗的电功率为P（W），电动机线圈的电阻为R（Ω），则电动机线圈上消耗的热功率为         （    ）          A．          B．  C．        D． 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导线P所在处的磁场方向竖直      (选填“向上”或“向下”)；闭合电键，通电导线P在磁场中受到的力称为      （选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向      （选填“向左”或“向右”）。 参考答案： 向上，安培力，向右。 7. 已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ．若待测电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻，应采用电流表　　　　法，测量值比真实值偏　　　　；若待测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻时，应采用电流表　　　　法．ks5u 参考答案： 外接      、     小       、     内接   8. （4分）如图所示。一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度V沿着与磁场边界CD成θ角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。则该粒子在磁场中的运动时间为t＝           ，粒子在磁场运动的过程中距离射入点的最大距离为            。 参考答案： 2（π—θ）m／Bq（2分），2mV／Bq（2分） 9. （2分）牛顿曾设想，从高山上水平抛出的物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就将绕地球运动，成为人造地球卫星（如图）。设地球的质量为M，物体到地心的距离为r，万有引力常量为G，则当物体抛出的速度增大到               时，物体将绕地球运动而不落回地面。 参考答案： 10. 一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则T2原、副线圈电压分别为            和            有            盏灯泡(220 V,60 W)正常发光 参考答案： 1.8×105 V   220 V  6×104 11. 蓄电池上标注的“2V”是指电池的　   　，蓄电池能把　   　能转化为电能．家用电热水器工作时利用了电流的　  　效应． 参考答案： 解：蓄电池上标注的“2V”是指电池的 电动势是2.0V，蓄电池能把 化学能转化为电能． 家用电热水器工作时把电能转化为热能，利用了电流的 热效应． 故答案为：电动势   化学能     热 12. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳套用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳套拉橡皮条。在两次拉伸橡皮条时，要将橡皮条和绳的结点拉到_______位置,这样做是为了保证合力和分力作用效果的________性。 参考答案： 13. 关于物体的重心，下列说法中正确的是 A. 重心就是物体上最重的一点 B. 形状不规则的物体没有确定的重心 C. 重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上 D. 用一根细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线上 参考答案： D 【详解】A、重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，不是物体上最重的一点，故选项A错误；  B、物体的重心不仅与形状有关，还与物体的质量分布有关，只要物体形状与物体的质量分布确定，物体重心的位置时确定的，故选项B错误；  C、重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心在环外，故选项C错误；  D、用细软线将物体悬挂起来，静止时物体的重力与细线的拉力平衡，作用在同一直线上，所以重心一定在悬线所在直线上，故选项D正确； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的支柱上，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图，其中米尺水平放置，米尺的零点与O点对齐 （1）从图中可以测出碰撞后B球的水平射程应取为--------------- cm （2）若A球和B球的质量分别为mA和mB, 球的直径为d,OM的距离为S1, OP的距离为S2, ON的距离为S3, 则验证碰撞中的动量守恒的表达式为---------------   参考答案： (1)80.38—80.44cm         (2) 15. 在“测定电池的电动势和内阻”实验时，某同学的线路连接如图甲所示。[来（1）画出与图甲对应的电路图； （2）在图乙坐标系中标出了该同学所测的实验数据，作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的截距为________A-1，求得其斜率为________V-1  电阻箱 （3）求得电池的电动势是________ V，内阻是         Ω   参考答案： (1) 与图甲对应的电路图如图。  (2)0.8-1.0   0.65-0.69 (3)1.4-1.6   1.1-1.7 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 为了“探究碰撞中的不变量”，在光滑的水平桌面上放有A、B两个小球。A球的质量为0.3kg，以速度8m/s与质量为0.1kg的静止的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下两种猜想： 【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球。 【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球。 ⑴你认为以上的猜想成立吗？ ⑵若不成立，请简述理由。     ⑶根据实验数据，计算说明：碰撞中B球增加的什么物理量与A球减少的相等。   参考答案： 见解析 ⑴猜想1、2均不成立（1分） ⑵因为A球的速度只减少了3m/s，B球的速度却增加了9m/s，所以猜想1是错的。（1分）A球的动能减少了， B球动能增加了，所以猜想2也是错的；（1分）  ⑶B球动量的增加量ΔpB =0.1×9=0.9kg·m/s，（1分） A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9 kg·m/s（1分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等，即系统的总动量保持不变。（1分）   17. 如图1所示电路图，图2中线段A为该电源的U—I图线，线段B为电阻R1的U—I图线，且已知，求： ⑴ 闭合S1断开S2时，电源的输出功率； ⑵ 闭合S1、S2时，电源的输出功率。 参考答案： 解：⑴ 由图线可知，当外电路只有R1时 电源输出功率 ⑵ 由B线与A线的交点知，，由A线知：E =3V，r =0.5Ω，S1、S2都闭合时： 外电路总电阻 由闭合电路欧姆定律知： 电源输出功率 18. 图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO′轴转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．（只考虑单匝线圈） （1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式； （2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式； （3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计） 参考答案： 考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率． 专题： 压轴题；交流电专题． 分析： （1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，先求出转动线速度，根据E=BLv，求出导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势，从而写出瞬时表达式； （2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，则在（1）中的瞬时表达式中加个相位即可； （3）先求出平均电动势，根据欧姆定律求出平均电流，根据Q=I2RT即可求解． 解答： 解：（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则 在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为 E1=BL1v 由图可知v⊥=vsinωt 则整个线圈的感应电动势为e1=2E1=BL1L2ωsinωt   （2）当线圈由图3位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为e2=BL1L2ωsin（ωt+φ0）   （3）由闭合电路欧姆定律可知 这里的E为线圈产