四川省成都市火井镇中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

四川省成都市火井镇中学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1.两个完全相同的实心小球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若把同样材质但半径为小球两倍的实心大球紧靠在一起，它们之间的万有引力为A.2F

B.4F

C.8F D.16F参考答案：D2.如图所示,s为一点光源,P、Q是偏振片,R是一光敏电阻，阻值随照射光强度增加而下降,R1、R2是定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,电源电动势为E,内阻为r?则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中,电流表和电压表的示数变化情况为A.电流表的示数变大,电压表的示数变小B.电流表的示数变大,电压表的示数变大C.电流表的示数变小,电压表的示数变大D.电流表的示数变小,电压表的示数变小参考答案：B3.在图示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，电压表V的读数变化量为△U，电流表A2的读数变化量为△I2（电表均视为理想电表）．则（）A．电压表V的读数先变小后变大B．电流表A1的读数先变大后变小C．电流表A2的读数变大D．△U与△I2的比值为定值参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道电流表A2的读数如何变化．根据欧姆定律分析电流表A1的读数如何变化．由闭合电路欧姆定律列式分析如何变化．【解答】解：AC、当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流的变化先减小后增大，内电压先减小后增大，则路端电压表读数先增大后减小，因此电压表V的读数先变大后变小．电流表A2的读数先变小后变大，故A、C错误．B、滑片P从最上端滑至中点的过程中，变阻器的总电阻增大，电压增大，下部分电阻减小，所以电流表A1的读数变大．从中点滑至最下端的过程中，变阻器总电阻减小，电压减小，通过变阻器上部分的电流变小，而电路的总电流增大，则电流表A1的读数变大，因此电流表A1的读数一直变大，故B错误．D、根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣I2r，得=r，保持不变，故D正确．故选：D4.如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点，竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．D是圆环上与M靠得很近的一点(DM远小于CM)．已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点，时间分别为Ta、Tb；c球由C点自由下落到M点，时间为Tc；d球从D点由静止出发沿圆环运动到M点，时间为Td．则(

)A．Tb>Ta>Td>Tc

B．Tb>Ta>Tc>TdC．Ta>Tb>Td>Tc

D．Tb>Ta>Tc>Td参考答案：A5.（多选题）在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是（

）A．此时圆环中的电流为顺时针方向

B．此时圆环的加速度为C．此时圆环中的电功率为

D．此过程中通过圆环截面的电量为参考答案：ACD

解：A、由楞次定律可知，线圈产生的感应电流沿顺时针方向，故A正确；

B、此时圆环受力为：F=2BI×2a=4B××a=，由牛顿第二定律可得，加速度为：a=，故B错误；C、当圆环的直径与边界线PQ重合时，圆环左右两个半环均产生感应电动势，有效切割的长度都等于直径，故线圈中的感应电动势为：E=2B×2a×=2Bav，圆环中的电功率为：P=，故C正确．D、此过程中，电路中的平均电动势为：，则电路中通过的电量为：Q=，故D正确；故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为

参考答案：7.在磁感强度为0.48T的匀强磁场中，有一个长为20cm、宽为10cm的矩形线圈。则穿过线圈平面的磁通量最大值为________Wb，最小值为________Wb。参考答案：9.6×10-3；08.在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，从中确定四个计数点，每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s，用米尺测量出的数据如图所示，则小车在C点的速度vC=

m/s。由纸带的信息可得出小车的加速度a=

m/s2。参考答案：0.595(或0.6)

、

0.9

9.质量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一辆迎面驶来的质量为200kg、速度为5m/s的车上，则此后车的速度是____________m/s，方向____________。参考答案：10.有一待测电阻Rx，无法估计其粗略值。某同学应用伏安法进行测量，按下图所示（甲）、（乙）两种电路各测一次，用（甲）图测得的数据是2.9V，4.0mA；用（乙）图测得的数据是3.0V，3.0mA。由此可知，应用________图测量的值误差较小，测量值Rx＝________Ω。参考答案：_乙___;

Rx＝_1.0×103_Ω11.在火车转弯处，外轨略高于内轨,使路面向圆心一侧倾斜一个很小的角度θ．设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车轮与轨道之间无侧向压力，则火车经过弯道的速度=

。参考答案：=12.某同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0＝3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出图像如图乙所示，则电源的电动势是_________，内阻是_________。参考答案：3V

,

1Ω

13.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，已知磁感应强度大小为B，线圈的匝数为n,线圈转动的角速度为，正方形线圈的边长为L，线圈的内阻为r,外电阻为R，则线圈产生的感应电动势e的表达式为：

；线圈从开始转过300过程中，通过电阻R的电量为：

；线圈从开始转过900过程中，外力对线圈所做的功为：

；参考答案：；,三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？参考答案：解：（1）如果分子间距离约为10﹣10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0．当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大．从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点．（2）由图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置．因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零是正确的．（3）因为分子在平衡位置处是分子势能的最低点，最低点的分子势能都为零，显然，选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能将大于等于零．答案如上．【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】明确分子力做功与分子势能间的关系，明确分子势能的变化情况，同时明确零势能面的选取是任意的，选取无穷远处为零势能面得出图象如图所示；而如果以r0时分子势能为零，则分子势能一定均大于零．15.

(12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题：(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良好，由此可判断圆板是晶体。(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么缘故?(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答出两条)

参考答案：(1)(4分)单；(2)(4分)熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用长L=0.4m的轻细线一端固定在悬点O上，另一端拴一个质量为2kg小球，现用力将小球拉至与O点在同一水平面上的A点后无初速度释放,此后小球沿圆弧运动，当运动到最低点B点时，细线刚好被拉断，但小球速度大小未变，然后小球经光滑的过渡小圆弧（如图7）进入弧面轨道BCD，B、D两点位于同一高度，g取10m/s2，求：

（1）小球刚到达B点时的速度大小；

（2）小球运动到B点时，绳断前瞬间对小球的拉力；

（3）小球进入弧面轨道后，运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆弧处的机械能损失，小球在弧面CD上最远滑行到D点，求小球在弧面轨道BCD上由B点运动到D点过程中克服摩擦力做的功。参考答案：解：（1）小球从A点沿圆弧运动到B点过程中，由动能定理得………（2分）解得

……（2分）（2）在B点，由牛顿第二定律和圆周运动知识得

………………（3分）解得

T=60N

………（2分）（3）设小球从B点沿轨道运动到D点过程中克服摩擦力做的功为Wf，由动能定理得

…………（3分）解得：………（2分）17.风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了