2022-2023学年湖南省娄底市石桥乡石桥中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省娄底市石桥乡石桥中学高二物理上学期期末试卷含解析一、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.下列说法中不正确的是（）A．两物体间有摩擦力，则其间必有弹力B．相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力C．两物体间有弹力，则其间不一定有摩擦力D．两物体间无弹力，则其间必无摩擦力参考答案：B解：AC、弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势．可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力．故AC正确．B、相互接触发生形变，并有相对运动的两物体间，若光滑，则没有摩擦力，故B不正确．D、接触的物体间有弹力是产生摩擦力的条件之一．故D正确．本题选不正确的，故选：B．2.（单选）如图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈上电流，则（

）A．保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，I1将增大B．保持P的位置及U1不变，K由a向b时，R消耗的功率减小C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小参考答案：A3.把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是A．奥斯特

B．爱因斯坦

C．伽利略

D．牛顿参考答案：A4.已知两个力F1与F2的大小分别为10N和30N，则它们的合力大小不可能等于（

）A．15N

B．20N

C．35N

D．40N参考答案：A5.(单选)下列关于元电荷的说法正确的是A．元电荷就是电子或质子B．元电荷是最小电荷量，又称“基本电量”C．法国物理学家库仑最早用油滴实验精确地测出了e的数值D．油滴所带的电荷量可能是8.8×10-19C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.如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,（k>0）那么在t=

时,金属棒开始移动.参考答案：7.在光滑的水平桌面上，质量m1=1Kg的物块A具有动能E=60J。物块A与原来静止的质量m2=2Kg的物块B发生碰撞，碰撞后两者粘合在了一起。则在碰撞过程中，损失的机械能是__________J参考答案：_40__8.某同学测量一只未知阻值的电阻。他用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该换用____________挡，并重新调零后再测量。参考答案：1000欧姆

X1009.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离，B点到水平桌面的垂直距离；③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；⑤利用所测数据求出摩擦力和斜面倾角的余弦值；⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：①斜面倾角的余弦=

；②滑块通过光电门时的速度v=

；③滑块运动时的加速度a=

；④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=

。参考答案：（1）①②③④（2）3．62cm10.（4分）两个相同的金属球分别带有－q和+3q的电荷量，距离＞＞球的半径，设此时相互作用力为F，若将它们接触后再分开，距离变为原来的，则它们的相互作用力变为______参考答案：3F11.用量程为5mA的电流表改装成一欧姆表，其电路如图所示，已知电源电动势为1.5V，那么原来表盘上2mA刻度线处改写为电阻值是______Ω。参考答案：12.在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．

根据图象的信息可知：

（填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为

Ω，电源电压为

V，电阻R0的阻值为

Ω．参考答案：b，1，12，2．由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，

根据欧姆定律的推导公式U=IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，

据此判断：图象中上半部分b为R1和R的I-U图象，下半部分a为R2的I-U图象，

即，b为电压表V1示数变化的图线；

由图象可知：

当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，

∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0------------------①当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，

∴U=U2′+U0′=4V+4A×R0------------------②

由①②得：10V+1A×R0=4V+4A×R0

解得：R0=2Ω，

则电源电压为：U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V13.如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=_

_

__；两电阻两端的电压之比UA∶UB=_________.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微计测量一长方体形导体厚度时，示数如图1所示，用游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）测定其宽度时,示数如图2所示,该导体厚度为

mm；宽度为

mm.。参考答案：15.图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U特性曲线的实验器材．(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整．(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________．(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)

(3)实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根据表中的实验数据，在图中画出小灯泡的I－U特性曲线．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半径为r的光滑绝缘圆环固定在竖直面内，并处于水平向右的匀强电场中，环内侧有一个质量为m的带电小球，静止时，它和圆环中心O的连线与竖直方向的夹角为37°（如图所示）．（1）求电场强度E的大小；（2）若给小球一沿切线方向的瞬时初速度，小球便在圆环内运动，为使小球能在圆环上做完整的圆周运动，这个速度至少为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：解：（1）小球在平衡位置静止，处于平衡状态，由平衡条件得：qE=mgtan37°，解得：E=；（2）小球在等效最高点时重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：=m，从平衡位置到等效最高点过程，由动能定理得：﹣mg?2rcos37°﹣qE?2rsin37°=mv2﹣mv02，解得：v0=2.5，为使小球能在圆环上做完整的圆周运动：v0≥2.5；答：（1）电场强度E的大小为；（2）为使小球能在圆环上做完整的圆周运动，这个速度至少为2.5．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】（1）应用平衡条件求出电场强度．（2）应用牛顿第二定律求出小球做圆周运动的临界速度，然后应用动能定理求出小球的初速度．17.如图所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105v／m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。(质子的荷质比e/m=108

C/kg)求：（1）能通过速度选择器的粒子速度为多大?（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少?参考答案：18.如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．参考答案：解：（1）cd棒匀速运动时速度最大，设为vm，棒中感应电动势为E，电流为I，感应电动势：E=BLvm，电流：I=，由平衡条件得：mgsinθ=BIL，代入数据解得：vm=1m/s；（2）设cd从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t，通过的距离为x，cd棒中平均感应电动势为E1，平均电流为I1，通过cd棒横截面的电荷量为q，由能量守恒定律得：mgxsinθ=mvm2+2Q，电动势：E1=，电流：I1=，电荷量：q=I1t，代入数据解得：q=1C；（3）设cd棒开始运动时穿过回路的磁通量为Φ0，cd棒在