陕西省西安市高陵县泾渭镇中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

陕西省西安市高陵县泾渭镇中学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1.一首歌中唱到：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”。竹排上的人感觉山在走，所用的参考系是

A．竹排

B．青山

C．两岸

D．天空参考答案：A2.用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻可以忽略不计的光滑水平导轨AB、CD上，如图所示，使导线与导轨保持垂直．设竖直方向的匀强磁场垂直于导轨平面，且充满导轨所在空间，然后用外力使导线向右做匀速直线运动，且每次外力消耗的功率均相同，（铜、铝、铁的电阻率依次为1.7×10?8Ω.m2.82×10?8Ω.m

1.0×10?7Ω.m）则Ａ．铜导线运动速度最大

Ｂ．铁导线运动速度最大Ｃ．三根导线上产生的感应电动势相同

Ｄ．在相同的时间内，它们产生的热量相等参考答案：BD3.（单选）关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器所带的电荷越多，电容就越大B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量参考答案：考点：电容．版权所有专题：电容器专题．分析：电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．解答：解：A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容C=不变，故A错误．

B、电容器两极板间的电压越高，所带的电荷越多，电容C=不变，故B错误．

C、电容器所带电荷增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容C=不变，故C错误．

D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小．故D正确．故选D点评：电容C=，采用的是比值定义法，有比值定义法共性，C与U、Q无关，由电容器本身决定．4.（单选）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为参考答案：A5.如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0(v0>)，则：A．环将向右减速，最后匀速B．环将向右减速，最后停止运动C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mv02－m()2参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）电荷量分别为、的两个点电荷，相距时相互作用力为，如果、恒定，当距离变化为时，作用力将变为

；如果两个点电荷的电荷量加倍而它们之间的距离不变时，作用力将变为

。参考答案：，7.如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的______________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：8.（4分）如图所示，把电量为+5×10-9C的电荷，从电场中A点移到B点，其电势能__________(选填“增大”“减小”或“不变)，若A点的电势=15V，B点的电势=10V，则此过程电场力做的功为_____________J。

参考答案：减小，2.5×10-8J

9.将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置，小于10o且未知。图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，g=10m/s2，据力学规律和题中信息可知：(1)单摆的周期为

s；(2)摆球质量为

kg。参考答案：10.在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是

V。若A、B两点连线与电场方向成60°时，则A、B两点的电势差是_______V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_______V。参考答案：30，15，011.（4分）1mol某种物质的质量是Mkg，若用NA表示阿伏加德罗常数，则这种物质每个分子的质量是__________kg。参考答案：M/NA12.两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度为R，b卫星离地面的高度为3R，则a、b两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比ga∶gb=_______，a、b两卫星运行的线速度大小之比Va∶Vb=_______。参考答案：4：1

13.将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连接着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N(只需读到0.1N)（2）在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．参考答案：（1）竖直、水平测力计数值分别为2.5N，3.5N．（2）作图如下：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R电压表V的示数U1，电压表V的示数U2．根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U﹣I图线，如图乙所示．请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流的表达式：

；（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是

（选填“a”或“b”）；（3）根据图乙可以求得电源的电动势E=V，内电阻r=Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为W．参考答案：解：（1）电阻箱两端电压UR=U2﹣U1，通过电阻箱的电流I=；（2）灯泡与电阻箱串联，电压表V1测灯泡电压，灯泡两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图象可知，图线b是灯泡电压随电流变化的关系图象．（3）随电流增大，路端电压减小，由图乙所示图象可知，图线a是电源的U﹣I图象，由图线a可知，电源电动势E=3.0V，电源内电阻r===2Ω；由图线a可知，灯泡两端最大电压为2V，电流为0.5A，灯泡最大功率P=UI=2V×0.5A=1W．故答案为：（1）I=；（2）b；（3）3；2；1．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】由电路图可知，灯泡与电阻箱串联，电压表V1测灯泡电压，电压表V2测路端电压；（1）由串联电路特点求出电阻箱两端电压，然后由欧姆定律求出电流表达式．（2）根据串联电路特点分析判断哪个图象是灯泡电压随电流变化的图象．（3）电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．由图象找出灯泡的最大电流与最大电压，由P=UI求出最大功率．15.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。下图是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝。（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1：R2应该是多大？

参考答案：（1）在纯电阻电路中，电功率，电功率P=U2/R，可以知道，S接通时，R1被短路，电阻丝R2的功率最大，电饭锅处于加热状态。S断开时，电路电阻变大，R2上的电压减小，电功率变小，电饭锅处于保温状态。（2）17.在真空中水平放置的平行板电容器的两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为时，油滴保持静止状态，如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加时，油滴开始向上运动；经时间后，电容器突然放电使其电压减少，又经过时间，油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求：（1）带电油滴所带电荷量与质量之比；（2）第一个与第二个时间内油滴运动的加速度大小之比；（3）与之比。参考答案：（1）（2）1:3（3）1:4试题分析：(1)油滴静止时满足：mg＝q则(2)设第一个Δt时间内油滴的位移为x1，加速度为a1，第二个Δt时间内油滴的位移为x2，加速度为a2，则x1＝a1Δt2，x2＝v1Δt－a2Δt2且v1＝a1Δt，x2＝－x1解得a1∶a2＝1∶3(3)油滴向上加速运动时：q－mg＝ma1，即油滴向上减速运动时：，即则解得考点：考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解18.（13分）如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面．导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω．ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计，现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V．重力加速度g=10m／s2．求：

（1）ab匀速运动时，外力F的功率；（2）ab杆加速过程中，通过R的电量；（3）ab杆加速运动的距离。参考答案：（1）设导轨间距为L，磁感应强度为B，ab杆匀速运动的速度为v，电流为I，此时ab杆受力如图所示：由平衡条件得：F=μmg+ILB

①

由欧