湖南省衡阳市常宁市大坪中学2022-2023学年高二物理下学期期末试题含解析

湖南省衡阳市常宁市大坪中学2022-2023学年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.如图所示，A，B两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为FN，细线对B的拉力为F.若将系B的细线断开，下列说法中正确的是（

）

A．刚断开时木盒对地的压力等于FNB．刚断开时木盒对地的压力等于FN＋FC．刚断开时木盒对地的压力等于FN－FD．在B向上运动的过程中，木盒对地的压力逐渐变大参考答案：BD2.（多选题）如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界．一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场．若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有（）A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于参考答案：BC【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据轨道半径分析答题．直线边界的磁场，垂直射入时达到最远点，最远点距O点为2r．沿其它方向射入时，距离要小于2r．【解答】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，则轨道半径：r=，当从O点垂直射入磁场时，OA距离最大，最大距离为2r，OA=2r=；A、当粒子打在A点的左侧，若入射方向不变，半径减小，速度小于v0，若入射方向调整，半径可能比原来大，也可能比原来小，所以其速度可能等于或大于v0，因为速度方向未知，离子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A错误．B、由于速度等于v0时最远到达A，故要使最远点到达A右侧，速度必须大于v0，故B正确．C、当粒子从O点垂直射入磁场时，若刚好达到A点左侧距离d处，则有﹣d=，解得：v=v0﹣，由B可知：若粒子落在A点左右两侧d的范围内，速度必须大于v，故C正确；D、由于粒子是沿任意方向飞入，所示速度极大的粒子仍可满足条件，故D错误．故选：BC．3.一物体仅受重力作用，由A处运动到B处，物体的动能由12J减少到8J，在此过程中A．物体的重力势能可能不变

B．物体的机械能增加了C．物体的机械能减少了

D．物体的位置升高了参考答案：D4.如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线，那么a、b所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是

（

）

Ａ．a表示电阻大的图线，并联后图线在区域Ⅲ

Ｂ．a表示电阻小的图线，串联后图线在区域Ⅱ

Ｃ．a表示电阻小的图线，并联后图线在区域Ⅰ

Ｄ．a表示电阻大的图线，串联后图线在区域Ⅰ参考答案：C5.（多选题）一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它横截面的半径变为原来1/2，再给它两端加上电压U，则（

）A．通过导线的电流为

B．通过导线的电流为C．导线中自由电子定向移动的速率为

D．导线中自由电子定向移动的速率为参考答案：BCA、B选项，将金属导线均匀拉长，使其横截面的半径变为原来1/2，则面积是原来的1/4长度变为原来的4倍，根据电阻定律知其电阻变为16倍，根据欧姆定律得电流变成原来；C、D电流的微观表达式I=nevS，其中n、e不变，电流I为原来的1/16、S变为原来的1/4，则自由电子定向移动的速率为，故BC正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿直线传播的速度是2m/s，在传播方向上有A、B两点，从波刚好传到某质点时开始计时，已知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波的传播方向为

（填“A→B”或“B→A”），波长为

，A、B两点间的距离为

m。参考答案：B到A

4

7.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：振幅之比为__________；摆长之比为_________。参考答案：1：3

，

4：18.（8分）用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属遏止电压与入射光频率，得到-图象，根据图象求出改金属的截止频率

Hz，普朗克常量h=

J·s。已知电子电量e=1.6×10-19C。（两空答案均要保留两位有效数字）参考答案：（4分），（4分）9.红光在真空中的传播速度为c,波长为λ,当它从真空中射入折射率为n的介质中后,速度为

,波长为

.

参考答案：c/n,λ/n(每空2分)10.（填空）（2011秋?花山区校级期末）在电场P处，有一个5.0×10﹣15C的点电荷．受电场力为1.0×10﹣13N，则此处电场强度E=

N/C；若点电荷的电量变为1.0×10﹣14C，那么P点处的场强E=

N/C，这个点电荷受到的静电力是

N．参考答案：20；20；2.0×10﹣13电场强度根据E=得，电场强度E=N/C=20N/C．电场强度反映电场本身的性质，由电场本身决定，与试探电荷无关，所以点电荷的电量变为1.0×10﹣14C，电场强度不变，仍然为20N/C．根据E=得，点电荷受到的静电力F′=Eq′=20×1.0×10﹣14=2.0×10﹣13（N），故答案为：20；20；2.0×10﹣1311.把电荷量q=1.0×10－5C的电荷从A点移到B点，电场力做功W=2.0×10－2J，则AB两点的电势差UAB=

，若规定A点为零电势，则电荷在B点的电势能EPB为

；B点的电势=

。参考答案：2000V

-2.0×10-2J

-2000V12.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

200J13.如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈有一中心抽头e，原线圈接交流电压u=220sin(100πt)(V)，副线圈上e、d之间的电压等于_______v，电压的周期T=______s。

参考答案：11，0.02三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒实验中，某同学利用图1中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示．在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2，测量结果记录在下面的表格中

项目x1（cm）A点速度（m/s）x2（cm）B点速度（m/s）AB两点间距离（cm）数据3.920.9812.80

50.00①观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的

端（填“左”或“右”）；②在表格中，填写“B点速度”；③若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在打A、B两点的过程中，动能的增加量为

J，重力势能减少量为

J（结果保留3位有效数字）．参考答案：①左；②3.20，③2.78，2.94；【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据相等时间内位移逐渐增大确定纸带的哪一端与重物相连；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出A到B动能的增加量，结合重物下降的高度求出重力势能的减小量．【解答】解：①因为重物速度越来越快，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．②B点的速度为：．③动能的增加量为：==2.78J，重力势能的减小量为：△Ep=mgh=0.6×9.8×0.5J=2.94J．故答案为：①左；②3.20，③2.78，2.94；15.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示.每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.

完成下列填空和作图：(1)每两个计数点间还有

个点没有标出.(2)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(保留3位有效数字)

vBvCvDvEvF数值（m/s）

(3)从打下B点到打下E点，这段时间内纸带的平均加速度为

m/s2.(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

参考答案：（1）4

（2）0.400

0.479

0.560

0.640

0.721

（3）0.8（4）略

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某质点的振动图象如图7所示，试说出在0－5s内，加速度为正最大值的时刻，并求4s末振子的位移及4s内振子通过的路程。参考答案：17.（计算）（2014秋?赫章县校级月考）汽车发动机的额定功率为60kW，质量为5t，汽车在运动过程中所受阻力大小恒为车重的0.1倍．（g取10m/s2）求：（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少？（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持多长时间？这个过程中发动机的牵引力做了多少功？参考答案：（1）汽车能达到的最大速度为12m/s，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是1.4m/s2．（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持16s．这个过程中发动机的牵引力做了1.9×105J的功．功率、平均功率和瞬时功率解：（1）汽车以额定功率启动，当a=0时，v达到最大值vm．此时牵引力与阻力大小相等，即有F=f．由P=Fvm，得vm===m/s=12m/s．当速度为5m/s时，牵引力为F==N=1.2×104N．则加速度为a==m/s2=1.4m/s2．（2）设匀加速运动的最大为v′，由P=Fv′，F﹣f=ma′得，P=（f+ma）v′则v′==m/s=8m/s．匀加速直线运动的时间为t==s=16s．匀加速直线运动的位移为x==m=64m根据动能定理得：W﹣fx=则知发动机的牵引力做功为W=fx+=5×103×64+=1.9×105J答：（1）汽车能达到的最大速度为12m/s，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是1.4m/s2．（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持16s．这个过程中发动机的牵引力做了1.9×105J的功．18.A、B为一平行板，板长为l，两板间距离为d，板间区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m，带电荷量为+q的带电粒子以一定初速度沿A、B两板中线且垂直于磁感线方向射入磁场中，粒子恰好从A板的右边界飞出。粒子重力不计。求：

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和射入磁场的初速度v0各是多少？

(2)粒