2022年湖南省郴州市行廊中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省郴州市行廊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. (单选)一个物体受到的合力F如图所示，该力的大小不变，方向随时间t周期性变化，正力表示力的方向向东，负力表示力的方向向西，力的总作用时间足够长，将物体在下面哪些时刻由静止释放，物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方（    ） A、t=t1 B、t=(1/2)t1 C、t=(2/3)t1 D、t=(1/3)t1 参考答案： A 2. 关于分子的热运动，下述正确的是（  ） A．分子的热运动就是布朗运动 B．布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动，它反映液体分子的无规则运动 C．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈   D．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈 参考答案： BC 3. （多选题）图4中的实线为点电荷的电场线，M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上，下列说法正确的是（    ）    A．M处的电场强度比N处的大    B．M处的电场强度比N处的小    C．M、N处的电场强度大小相等    D．M、N处的电场强度方向不同 参考答案： CD 4. （多选）右图4为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点．将电荷量为q＝ 5×10－8 C的正点电荷(试探电荷)置于a点，所受电场力为2×10－3 N，则下列判断正确的是(     ) A. a点的电场强度大小为4×104 N/C，方向向右 B. 将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点电场强度大小仍为4×104 N/C，方向向左 C. 将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零 D. b点处的电场强度小于4×104 N/C 参考答案： AD 5. 细胞膜的厚度约等于800nm(1nm=10-9m)，当膜的内外层间的电压达到0.4V时，即可让一价钠离子渗透，设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时 A．膜内电场强度约为5×105V／m B．膜内电场强度约为2×105V／m C．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.4×10 -20J D．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.6×10 -19J 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，把长为的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流，则导体棒所受安培力的大小为　▲　.为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是　▲　（只填一种方法）. 参考答案： 、增大电流或增大磁感应强度 7. 如图所示，A、B为负点电荷电场中一条电场线上的两点，则这两点的场强大小关系是EA_______EB，这两点电势高低的关系是φA_______φB，负电荷置于A点和B点时具有的电势能的大小关系是EPA_______EPB。(填“>”、“<”或“=”) 参考答案： 8. 某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是： ①安装好实验装置如图所示． ②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车． ③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g钩码挂在拉线的挂钩P上． ④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带． (1)（4分）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据： ①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm. ②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________ J，小车动能的增量为________ J.（结果保留三位有效数字） (2)（4分）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_________________  _____________________  ______________________  ______________________  ______________________  ___    ___。 参考答案： (1)（4分）0.196、   0.100 (2)（4分）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后接通电源 9. 在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中，小明通过改变电路中的电压和电阻，分别测得了如图所示两组数据 分析表1数据，可得到的结论是：                                                  。                         参考答案： 10. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环将向        （填“左”或“右”）运动。       参考答案：     右      11. 某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系．打点计时器所用交变电流的频率为50Hz． （1）某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画出．则小车在五个点的中央点的瞬时速度为　   　m/s，加速度大小为　   　m/s2； （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力　   　砝码和盘的总重力（选填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足　  　的条件． 参考答案： （1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）． 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】（1）小车做匀加速直线运动，利用匀变速直线运动的两个推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，来求中央点的瞬时速度．由△x=aT2可计算出加速度． （2）根据牛顿第二定律分析拉力与砝码和盘的总重力的关系．当砝码和盘的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力． 【解答】解：（1）小车在五个点的中央点的瞬时速度等于相邻两段位移内的平均速度，为： v===0.6955m/s 由图乙可知，相邻相等时间内位移之差均相等，大小为： △x=0.51cm=0.0051m； 根据△x=aT2得：a===0.51m/s2 （3）砝码和盘向下做匀加速运动，处于失重状态，则砝码和盘所受的拉力小于砝码和盘的总重力．结合定滑轮的特点可知：小车在运动过程中所受的拉力与砝码和盘所受的拉力大小相等，所以小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力． 当砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M时，砝码和盘的加速度很小，可以认为小车受到的拉力等于砝码和盘的总重力，即有M?m． 故答案为：（1）0.696 （或0.6955），0.51；（2）小于，M?m（或M远大于m）． 12. 某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成： 图11 (1)用天平测出小球的质量m，按如图11所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量． (2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)． (3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ. (4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k. (5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示) 参考答案： 如图12(a)　(4)tanα　(5) 　带电小球的受力如图12(b)，根据平衡条件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，联立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以应以tanθ为横坐标． 11.用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图，由图可知电动势的测量值是          V  ，.电池内阻的测量值         Ω 。                     参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图8所示。该工件的直径为___________mm。 参考答案： 29.8   15. 某电压表的内阻在20k~50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测量电压表V（量程3V）、电流表A1（量程200μA）、电流表A2（量程5mA）、电流表A3（量程0．6A）、滑动变阻器R（最大阻值1k）、电源ε（电动势4V）、电键K （1）所提供的电流表中，应选用________（填写字母代号）。 （2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图中方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。 参考答案： （1）____A1____（2分）。 （2）如图：电压表与电流表串联2分，滑动变阻器分压式2分。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 质量m=2.0×103kg的汽车在水平公路上行使,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N。汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，这辆车会不会发生侧滑？（静摩擦力提供向心力） 参考答案： 会，          假设汽车不发生侧滑，由于静摩擦力提供向心力，向心力应有最大值，根据牛顿第二定律列出向心力公式计算出正确结果并解释说明结论  17. 如图，有一水平弹簧振子，弹簧的劲度系数k = 24 N/m，重物的质量m = 6 kg，重物静止在平衡位置上。设以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物体（不计摩擦），使之由平衡位置向左运动了0.05 m时撤去力F。当重物向左运动到平衡位置时开始计时，求物体的运动方程。（提示：弹簧振子周期） 参考答案： 18. 一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示，A点平衡位置坐标为0.5m。已知在0.6s末，A点恰第四次出现在波峰（图中为第一次），求 （1）该简谐波波长、波速分别为多少？ （2）x=5m处的质点p第一次出现波峰的时刻为多少？ 参考答案： （1）            （2）