2022年河北省邯郸市县第一中学高二物理上学期期末试题含解析

2022年河北省邯郸市县第一中学高二物理上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.利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(

)A．1kW

B．1.6×103kWC．1.6kW

D．10kW参考答案：A2.（多选题）在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角做直线运动．关于带电小球的电势能E1和机械能E2的判断，正确的是（）A．若θ＜90°?且sinθ=，则E1、Ε2一定不变B．若45°＜θ＜90°?且tanθ=，则E1一定减小，Ε2一定增加C．若0＜θ＜45°?且tanθ=，则E1一定减小、Ε2一定增加D．若0＜θ＜45°?且tanθ=，则E1可能减小、Ε2可能增加参考答案：ABD【考点】电场强度；电势差与电场强度的关系；电势能．【分析】带电小球从静止开始做直线运动，受到两个恒力作用，其合力与速度方向必定在同一直线上，根据电场力与速度方向的夹角，判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．【解答】解：A、若θ＜90°且sinθ=时，运用三角形定则作出力的合成图如下图所示，可知，电场力qE与合力F合垂直，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，电势能E1和机械能E2一定不变．故A正确；B、若45°＜θ＜90°且tanθ=时，则电场力大于重力，电场力与合力成锐角，电场力一定做正功，则E1一定减小、E2一定增加．故B正确；CD、若0＜θ＜45°且tanθ=时，则电场力小于重力，电场力与合力可能成锐角，也可能成钝角，如右图所示．电场力可能做正功，也可能做负功，所以电势能E1可能减小，机械能E2增大，也可能电势能E1增大，机械能E1减小．故C错误，D正确．故选：ABD．3.(单选)如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线，已标明其电势，图中的实线是一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时的一段轨迹，A、B是轨迹上的两点。依据以上信息不能确定的是

（

）

A．粒子的带电性质B．粒子在A、B两点加速度的大小关系C．粒子在A、B两点电势能的高低关系D．粒子的运动方向一定是从B向A运动参考答案：D4.（多选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。虚线波的频率为2Hz，沿x轴负方向传播，实线波沿x轴正方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，以下判断正确的是（

）A．实线波与虚线波的周期之比为1：2B．两列波在相遇区域会发生干涉现象C．平衡位置为x=6m处的质点此时速度为零D．平衡位置为x=4.5m处的质点此时位移y>20cm参考答案：ADA、两列波波速相同，实线波与虚线波的波长分别为2m、4m，波长之比为1：2，由得：波长与周期成正比．则得周期之比为：1：2，故A正确；B、两列波波速相同，波长不同，根据v=λf，频率不同，不能发生干涉现象，故B错误；C、平衡位置为x=6m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度都向下，故合速度不为零，故C错误；D、平衡位置为x=4.5m处的质点，两列波单独引起的位移为20cm和，所以此刻的位移，故D正确。故选AD。5.北京时间2011年2月18日晚6时，在经历了260天的密闭飞行后，中国志愿者王跃走出“火星﹣500”登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在“火星”首次留下中国人的足迹．王跃拟在“火星”表面进行装置如图所示的实验，将与导轨间动摩擦因数μ=0.50滑块装上一个遮光板，沿水平导轨匀减速地依次通过光电门A、B．滑块通过光电门的速度分别为v1=4.0m/s、v2=2.0m/s，从A运动到B的时间为t=1.0s．试求：（1）滑块运动时的加速度a；（2）光电门A、B之间的距离s；（3）“火星”的重力加速度g火．参考答案：解：（1）由a=可求得：滑块运动的加速度：a==﹣2m/s2（2）由s=t可得：光电门AB间的距离s==3m；（3）根据牛顿第二定律有﹣μmg火=ma，则g火=﹣=4m/s2火星的加速度为4m/s2．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）由加速度的定义式可求得滑块运动的加速度；（2）由平均速度公式可求得光电门A、B之间的距离s；（3）由牛顿第二定律及摩擦力力公式可求得火星的重力加速度．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.逻辑电路在电子线路中有着重要的应用，某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路。天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。图中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小，R是可调电阻，起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。J为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动（图中未画路灯电路）。（1）当天黑时，“非”门电路获得_____________电压。（填“高”或“低”）（2）如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调_____________（填“大”或“小”）一些。参考答案：1）低

（2）大

13.＝

>

14.0.641

10.296，5367.重为100N的货箱放在水平地面上，以25N的水平推力推货箱时，货箱没有动，此时货箱受到的摩擦力大小为

N；当水平推力增至35N时，货箱刚好被推动，货箱被推动后，只需32N的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动，则货箱与地面之间的动摩擦因数μ＝

。参考答案：25

0.328.

在场强为E的匀强电场中，固定一个电量为Q的点电荷。以Q为圆心画一个圆，A、B为过圆心并平行于电场线的两个端点。C、D为过圆心并垂直电场线的直径的两个端点，如图所示。已知A点的电场强度为零，则B点的电场强度的大小为

；C点的电场强度大小为

。参考答案：2E（2分），9.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：，

10.（6分）物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=_________，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=___________。参考答案：4:1；1:111.如图11所示，把电量为－5′10-9C的电荷，从电场中的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φA＝15V，B点的电势φB＝10V，则此过程中电场力做的功为_____________．参考答案：增大，-2.5×10-8J12.某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．电压为

V，（2）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带求打C点时小车的速度大小为

m/s．（保留二位有效数字）（3）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：次

数123456789小车加速度a(m/s2)1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量m(kg)0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．参考答案：13.（2分）将万用表的选择开关置于欧姆档，电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用手电筒光照射Rg，表针将向______（填“左”或“右”）转动。参考答案：右三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；⑤测出所需要的物理量．请回答：（1）实验①中A、B的两球质量应满足

（2）在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有

；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：

．参考答案：（1）mA＞mB（2）x0、xA、xB（3）mAx0=mAxA+mBxB；【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）明确实验原理，知道两小球只能向右平抛出去才能进行验证，故入射球不能反弹；（2）根据碰撞时的动量守恒定律表达式，结合平抛规律推导出平均动量守恒的表达式，从而将难以测量的速度转化为容易测量的落地水平位移．【解答】解：（1）为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即mA＞mB；（2）碰撞时应有mAv0=mAvA+mBvB由平抛规律有x=vt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，则有：mAx0=mAxA+mBxB，所以需要在照片中直接测量的物理量有，x0、xA、xB（3）由（2）的分析可知，应验证的表达式为：mAx0=mAxA+mBxB故答案为：（1）mA＞mB（2）x0、xA、xB（3）mAx0=mAxA+mBxB；13、（4分）(1)、利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是_________

A．一滴油的体积和它的密度B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积C．一滴油的质量和它的密度D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度

（4分）(2)、某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_______A．油酸中含有大量酒精B．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．水面上痱子粉撒得多，油膜没有充分展开（6分）(3)、油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留三位有效数字）①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________m3②若油酸薄膜的面积约为2.32×10-2m2；根据上述数据，估算油酸分子的的直径为________m。参考答案：（1）B

(2)BCD

(3)10-11,

4.31×10-10四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个质量m＝2kg的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t＝6s速度变为v＝12m/s.求：(1)物体的加速度a的大小；(2)水平拉力F的大小．参考答案：解：(1)由运动学规律可知v＝at(2分)(2)根据牛顿第二定律，有F＝ma＝2×2N＝4N说明：第(2)问中写出公式记2分，得出答案记1分．17.（12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=1.5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=0.5。ab与导轨间动摩擦因数=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取10m/s2。求：ab匀速运动时，外力F的功率。参考答案：解析：设导轨间距为L，碰感应强度为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

①

（3分）感应电动势为：

②

感应电流为：

③

（1分）依题意和欧姆定律得有：

④

（1分）所以：

⑤

（1分）由以上各式可求