2022-2023学年湖南省常德市市鼎城区第一中学高二物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省常德市市鼎城区第一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.（单选）如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则（）A．地面对C的摩擦力等于FB．A对B的摩擦力等于C．B对A的摩擦力等于零D．B对C的摩擦力等于F方向向右参考答案：考点：静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：分别以A、AB整体和ABC整体为研究对象，根据平衡条件研究A与B间，B与C间、C与地面间的摩擦力．解答：解：A、以ABC三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正确；B、以A为研究对象，根据平衡条件得知，B对A没有摩擦力，则A对B的摩擦力等于零，B错误C；D、以AB组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，则B对C的摩擦力等于F方向向右，故D正确．故选：ACD点评：本题关键在于灵活选择研究对象，处理多个物体平衡的问题．要注意两个物体之间不存在摩擦力，接触面可能粗糙，也可能光滑．2.如图，一个作直线运动的物体，受到的合外力的方向与物体运动的方向相反，当合外力增大时，则物体运动的加速度和速度的变化是

（

）A．a变小v变小

B．a变大v变小

C．a变小v变大

D．a变大v变大参考答案：B3.一平行金属板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一个正电荷固定在P点，如图，以E表示两极板间的场强，U表示两极板间的电压，W表示电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（

）

A．U变小，E不变；

B．U变小，W不变；C．E变大，W变大；

D．U不变，W不变；参考答案：AB4.如图所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，若将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是（

）A．先顺时针，后逆时针，再顺时针

B．始终顺时针C．先逆时针，后顺时针，再逆时针

D．始终逆时针参考答案：C5.(单选题)由电场强度的定义式E＝F/q可知，在电场中的同一点(

)A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变C．不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一个电容器，带电荷量为1×10-5C.两极板间电压为200V，电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C，此时它的电容为______F，两极板间的电压为______V参考答案：5×10-8F.

5×10-8

F，

220

V7.如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，这时金属箔带________电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔也能张开，它带________电．参考答案：正；负

14．3800J

200J8.有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．若氢原子碰撞后发出一个光子，则速度v0至少为

。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)．参考答案：9.面积为0.4m2的闭合导线环在匀强磁场中，环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量为0.5Wb，则该磁场的磁感应强度为

T.当环面转至与磁场方向平行时，穿过环的磁通量为

Wb。参考答案：10.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做__________速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做__________速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做__________速度。参考答案：第一宇宙

第二宇宙

第三宇宙11.将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的酒精油酸溶液.已知1cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此估算油酸分子直径_________m参考答案：12.（4分）半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套一质量为m，带正电的小球，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，小球所受静电力是其重力的3/4倍，将小球从环上最低位置A点静止释放，则小球所能获得的最大动能Ek＝______。

参考答案：13.有一个未知电阻Rx，用图10中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。参考答案：a，1000，大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直线对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器。（1）某同学用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的线段AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，在半圆柱形玻璃砖的右侧的区域内，透过玻璃砖同时看到P1、P2的像。为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插

枚大头针。（2）请在半圆形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“”表示，作出光路图。为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出）有：

，计算折射率的公式是n=

。参考答案：（1）1（2分）；（2）入射角和折射

(2分）；（2分）光路图（2分）15.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度L0；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（本实验过程中未超出弹簧的弹性限度）．由图可知该弹簧的自然长度为m；该弹簧的劲度系数为N/m．（计算结果均保留两位有效数字）参考答案：0.10，50．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长．再由胡克定律可求出弹簧的劲度系数．【解答】解：当外力F大小为零时，弹簧的长度即为原长，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长，可知弹簧的原长为：L0=10cm=0.10m；当拉力为10.0N时，弹簧的形变量为：x=30﹣10=20cm=0.2m图线的斜率是其劲度系数，由胡克定律F=kx得：k==N/m=50N/m，故答案为：0.10，50．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(16分)如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射磁场(磁场水平向外)，其大小为(其中r为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数)，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R(大于圆柱形磁铁的半径)，制成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止下落通过磁场，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为，密度为，当地重力加速度为g，试求：

（1）铝环下落的速度为v时铝环的感应电动势是多大？（2）铝环下落的最终速度是多大？（3）如果从开始到下落高度为h时，速度最大，经历的时间为t，这一过程中电流的有效值I0是多大？

参考答案：解析：（1）由题意知圆形铝环所在处的磁感应强度为铝环有效切割长度为其周长，即

当铝环速度为v时，切割磁感线产生的电动势为

（4分）（2）)当铝环加速度为零时，有最大速度，根据题意有：铝环的电阻R0为

（1分）铝环的质量

（1分）铝环中的电流为

此时安培力

（3分）由平衡条件可知

（2分）联立解得

（1分）（3）由能量守恒定律得

（3分）

解得

（1分）17.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，磁场宽度ef与fg均为L。一个质量为m，边长为L的正方形线框abcd以速度v进入上边磁场时，恰好开始做匀速运动。

（1）当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小和方向如何?

（2）已知当ab边到达gg′与ff′正中间位置时，线框又恰好开始做匀速运动，求线框从开始进入磁场区域到ab边到达gg′与ff′正中间位置过程中，产生的焦耳热是多少?参考答案：（1）3gsin，方向沿斜面向上；（2）Q=mgLsin＋mv2

18.如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm,

共50匝,

它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动，转速为480r/min，线圈的总电阻为r=1Ω，外电阻为R=3Ω，试求：（1）线圈从图示位置转过900的过程中，电阻R上产生的热量和通过导线截面的电