湖北省武汉市古田路中学2022-2023学年高二物理上学期期末试卷含解析

湖北省武汉市古田路中学2022-2023学年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1.一太阳能电池板，测得它的开路电压(电动势)为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10V

B．0.20VC．0.40V

D．0.60V参考答案：D2.（单选）下列说法中正确的是（

）

A.检验电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零

B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零

C.表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电

荷本身电荷量的比值

D.表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值参考答案：C3.关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是（

）A．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它一定在赤道上空运行参考答案：A4.如图所示，甲、乙两物体用细线连接后悬挂在轻质弹簧下，将两物体拉离平衡位置，放手后甲物体振幅为A。若在最低点剪断细线，甲物体振幅为A1；若在到最高点剪断细线，甲物体振幅为A2，则A．A1＝A＝A2

B．A1＞A＞A2C．A1＞A2＞A

D．A1＜A2＜A参考答案：B5.下列关于电场强度的说法中，正确的是（

）A.公式E=F/q只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=F/q可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式中,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小D.由公式可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在右图所示的电场中，A、B两点相比，

点的场强较大，

点的电势较高。

参考答案：B

;

B7.如图所示，A、B是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点，已知该两点间电势差为6.0×102V，现有一点电荷电量q=+3.0×10-7c，它在只受电场力作用的情况下由A点运动到B点．在AB段电场力对他做的功为

，它由A运动到B该电荷的电势能增加了

参考答案：-1.8×10-4J；1.8×10-4J电场线是描述电场的一种直观手段，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以B点电势高于A电势，UAB=-600V．

在AB段电场力对电荷做的功为：W＝qUAB＝3.0×10？7×(？600)＝？1.8×10？4J

电场力做负功，电势能增加，电势能的增大等于电场力做功的数值：1.8×10-4J8.如图所示，两根足够长光滑金属导轨互相平行，与水平面成角放置，导轨的间距为d，导轨的一端与阻值为R的电阻相连，其余部分电阻不计。有一个质量为m，电阻为r的金属棒搁在导轨上，棒与导轨垂直，空间中有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，现将金属棒由静止释放，则金属棒的最大速度=

。参考答案：9.如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动角，则转动中带电小球克服电场力做功为__________________．参考答案：10.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：图11(1)用天平测出小球的质量m，按如图11所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)参考答案：如图12(a)(4)tanα(5)带电小球的受力如图12(b)，根据平衡条件有tanθ＝F/mg，又有F＝qE＝qU/d，联立解得，U＝tanθ＝ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．11.如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm2，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B′=0.1T，则磁通量的变化率为

Wb/s，感应电流大小为

A，线圈的输出功率为

W．参考答案：0.025；0.05；0.1．【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】磁通量的变化量与所用时间的比值是磁通量的变化率；应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；由电功率公式求出线圈的输出功率．【解答】解：磁通量的变化率：===0.025Wb/s；感应电动势：E=n=100×0.025=2.5V，感应电流：I===0.05A；线圈的输出功率：P=I2R=0.052×40=0.1W；故答案为：0.025；0.05；0.1．12.如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做的功为：______________；A、C两点间电势差为____________.参考答案：13.．直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为，远轴端为，如图所示。忽略到转轴中心线的距离，则点电势

点电势（填大于、等于或小于），每个叶片产生的感应电动势E=

。参考答案：小于

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）15.真空中有两个点电荷，所带电量分别为和，相距2cm，求它们之间的相互作用力，是引力还是斥力．参考答案：，斥力．解：根据库仑定律，则有：；同种电荷相互吸引，所以该力为“斥力”．【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电动机带动滚轮作逆时针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部，已知斜面光滑且足够长，倾角θ=30°．滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m，当金属板的下端运动到切点B处时，立即提起滚轮使它与板脱离接触．已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止，此时放下滚轮再次压紧板，再次将板从最底端送往斜面上部，如此往复．已知板的质量为m=1×103Kg，滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对板的正压力FN=2×104N，滚轮与板间的动摩擦因数为μ=0.35，取g=10m/s2

．求：(1)在滚轮作用下板上升的加速度；(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离；(3)每个周期中滚轮对金属板所做的功；(4)板往复运动的周期．参考答案：（1）f=μN=7×103N

a=f-mgsinθ/m=2m/s2

(2)s==4m

（3）∵s<L∴金属杆先匀加速4米,后匀速2.5米．

W1-mgsinθs=mv2

W2-mgsinθs’=0W1=2.8×104J

（1分）

W2=1.25×104J

∴W=W1+W2=4.05×104J

（4）t1=v/a=2s

t2=L-s/v=0.625s

后做匀变速运动a’=gsinθ

L=v0t+a`t2

6.5=-4t3+×5t32

得t3＝2.6s

∴T=t1+t2+t3=5.225s

17.如图所示，O为一水平轴，轴上系一长l=0.5m的细绳，细绳的下端系一质量m=0.5kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=1.8m，一质量M=1.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，恰好经过最高点A点，而M落在水平地面上的C点，其水平位移为s=1.2m，求（1）质量为M的小球与m碰撞前的速度．（取g=10m/s2）（2）试判断两球的碰撞是否为弹性碰撞？参考答案：解：（1）设向右为正方向，M与m碰撞前后，由动量守恒定律可得：Mv0=mv1+Mv2M离开平台后做平抛运动；由平抛运动的规律可知：h=s=v2t解得：v2=2m/s；m从B到A的过程中由能量守恒定律可知：﹣mg?2l=mvA2﹣mv12m在A点时mg=m解得：v1=5m/s联立以上各式解得：v0=4.5m/s；（2）碰撞前的动能E1=Mv02=1×4.52=10.625J；碰撞后的动能为：E2=mv12+Mv22=8.25J；能量有损失，故撞撞为非弹性碰撞答：（1）质量为M的小球与m碰撞前的速度为4.5m/s；（2）试判断两球的碰撞不是弹性碰撞．18.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．线框向上刚离开磁场时的速度刚好是向下刚进入磁场时速度的一半，整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f，且线框不发生转动．求：（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度V2；