2022-2023学年上海四平中学高二物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年上海四平中学高二物理下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.（单选题）两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线（方向未标出）如图所示．下列说法中正确的是（

）A．P、Q是两个等量正电荷

B．P、Q是两个等量负电荷C．P、Q是两个等量异种电荷

D．P、Q产生的是匀强电场参考答案：C2.如图所示，图线a是某一电源的U﹣I曲线，图线b是一定值电阻的U﹣I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（）A．该定值电阻为6ΩB．该电源的电动势为20VC．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大参考答案：C【考点】电功、电功率；欧姆定律．【分析】根据图线b的斜率求出定值电阻的阻值；读出两图线交点处电压和电流，根据欧姆定律求出电源的电动势；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大．【解答】解：A、图线b的斜率k==6Ω，则定值电阻的阻值R=k=6Ω；故A正确；B、由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势：E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V；故B正确；C、D、对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大，故C错误，D正确；本题选错误的，故选：C3.（单选）如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C相连接。电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑片C上移，则关于电容器极板上所带电荷量Q和电子穿过平行板所需的时间t的说法中，正确的是(

)A.电荷量Q增大，时间t也增大B.电荷量Q不变，时间t增大C.电荷量Q增大，时间t不变D.电荷量Q不变，时间t也不变参考答案：C4.（单选）一质量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，右图中给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度g＝10m/s2，则根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有（

）A．物体与水平面间的动摩擦因数B．合外力对物体所做的功C．物体匀速运动时的速度D．物体运动的时间参考答案：DA、物体做匀速运动时，受力平衡，则f=F=7N；再由滑动摩擦力公式可求得物体与水平面间的动摩擦因数，故A正确；B、4m后物体做减速运动，图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图象中减速过程包括的方格数可知拉力所做的功；再由摩擦力与位移的乘积求出摩擦力的功；则可求得总功，故B正确；C、已求出物体合外力所做的功；则由动能定理可求得物体开始时做匀速运动时的速度，故C正确；D、由于不知道具体的运动情况，无法求出减速运动的时间，故D错误。故选D。5.（单选）如图所示，在竖直平面内有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，现在有三条光滑轨道AB、CD、EF，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过切点O，轨道与竖直线的夹角关系为α＞β＞θ，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（）A．tAB＞tCD＞tEFB．tAB＜tCD＜tEFC．tAB=tCD=tEFD．无法确定参考答案：解：设上面圆的半径为r，下面圆的半径为R，则轨道的长度s=2rcosα+R，下滑的加速度a=，根据位移时间公式得，，则t=．因为α＞β＞θ，则tAB＞tCD＞tEF．故A正确，B、C、D错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，气球质量为100kg，下连一质量不计的长绳，质量为50kg的人抓住绳子与气球一起静止在20m高处，若此人要沿着绳子安全下滑着地，求绳子至少有_____________m长。参考答案：7.（4分）一金属导体的两端电压为4.5V时，通过导体的电流为0.3A，当导体两端的电压为6.0V时，通过导体的电流为__________A；当导体两端的电压为零时，导体的电阻为__________Ω。参考答案：0.4，158.（4分）如图，水平放置的矩形单匝线圈面积为5×10-2m2，处于竖直向下的磁感应强度为4×10-2T的匀强磁场内，则穿过矩形线圈的磁通量是

Wb，在时间t＝0.2s内线圈绕ab边转过90o时，整个线圈产生的平均感应电动势大小为

V。参考答案：2×10-3，0.019.（填空）通电螺线管中通以如图所示方向的电流，请在图中标出各个小磁针的N极。参考答案：10.如图14所示匀强磁场方向水平向外，磁感应强度B＝0.20T，金属棒Oa长L＝0.60m，绕O点在竖直平面内以角速度ω＝100rad/s顺时针匀速转动，则金属棒中感应电动势的大小是__________。

参考答案：

3.6V11.如图所示是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量

；当S旋到位置

时，可用来测量电流，其中S旋到位置

时电流表量程较大。参考答案：电阻

1或2

112.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是____________，电阻消耗的电功率是________________。参考答案：0.04s；20W

解析

13.在磁感应强度B为4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示.此时感应电动势大小为______V．如果R1=6Ω，R2=3Ω，导体棒ab的电阻r=1Ω.则通过ab的电流大小为______A．ab两点的电势差大小为

V。参考答案：4.8V；1.6A；3.2V

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻约为5000Ω,电流表内阻约为0.5Ω.当测量100Ω左右的电阻时,宜采用

电路；选择误差小的电路后，两电表的读数分别为11V、0.1A,则此电阻的测量值为

Ω；若电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω则此电阻的真实值为

Ω.参考答案：15.在研究加速度与力和质量的关系的实验中：(1)实验中电火花计时器的工作电源是__________(填“直流”或“交流”)电源，电源电压是_________V，相邻打点时间间隔是___________s．(2)小车拖动纸带的运动情况如图所示，图中O、A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的记数点的时间间隔是0．10s，标出的数据单位是厘米，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是______m／s，小车运动的加速度是____-----_m／s2．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在天体运动中，将两颗彼此相距较近的行星称为“双星”。它们在相互间的万有引力作用下间距始终保持不变，并沿半径不同的圆轨道做匀速圆周运动，它们有共同的圆心，且圆心在两者的连线上。如果双星间距为L，质量分别为m1和m2，试计算：（1）双星的轨道半径各是多大？（2）双星的线速度的大小？参考答案：17.（9分）在如图所示的电路中，电源提供的电压U=20V保持不变，R1=10Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，R4=5Ω，电容器的电容C=100μF，求：（1）开关S闭合前，电容器所带的电荷量；（2）闭合开关S后流过R3的总电荷量．参考答案：（1）闭合电键K之前，电容器带电量为2×10﹣3C．（2）闭合电键K后，通过电阻R3的总电量是1.5×10﹣3C．考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：（1）闭合电键K之前，R1与电源形成闭合回路，R3、R2上没有电流流过．电容器的电压等于R1的电压，根据欧姆定律求R1的电压，再求电容器的带电量．（2）闭合电键K后，R1与R2串联，R4与R5串联，两条支路并联．R3上没有电流流过．根据欧姆定律求R1和R4的电压，电容器的电压等于R1与R4电压之差，再求电容器的带电量．即可分析电容器电量的变化量，即为通过电阻R3的总电量．解答：解：（1）闭合电键K之前，R1与电源形成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为：I1===2A电容器的电压等于R1的电压为：UC=I1R1=2×10V=20所以电容器带电量为：Q1=CUC=20×10﹣4C=2×10﹣3C根据电流的方向可知，电容器上极板电势高，带正电，下极板电势低，带负电．（2）闭合电键K后，R2和R4串联后与R1并联，R3上没有电流流过，C两端电压等于R4的电压．U′C==V=5V则得电容器的带电量为：Q2=CUC′=5×10﹣3C．因为U1＞U2，外电路中顺着电流方向电势降低，可知电容器上极板的电势高，带正电，下极板的电势低，带负电．所以闭合电键K后，通过电阻R3的总电量为：Q=Q1﹣Q2=1.5×10﹣3C．答：（1）闭合电键K之前，电容器带电量为2×10﹣3C．（2）闭合电键K后，通过电阻R3的总电量是1.5×10﹣3C．点评：本题是含容电路，对于电容器，关键求电压．本题电路稳定时，电容器的电压等于电容器这一路同侧两个电阻的电压之差18.如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光滑的，倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角是30°.(1)求当斜面体静止时绳的拉力大小；(2)若地面对