上海南湖高级中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

上海南湖高级中学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.（多选题）如图所示，平行金属板中带电质点P原处与静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（）A．电压表读数减小 B．电流表读数减小C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大参考答案：BCD【考点】闭合电路的欧姆定律；电容器．【分析】先由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析电容器板间场强的变化，由质点的受力情况可知质点的运动情况．【解答】解：A、B由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当R4的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压减小，可知并联部分的电压增大，电压表读数增大．由欧姆定律可知流过R3的电流增大，根据并联电路的特点可知：流过R2的电流减小，则电流表示数减小；故A错误，B正确；C、因电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的向上电场力增大，故质点P将向上运动，故C正确；D、因R3两端的电压增大，由P=可知，R3上消耗的功率增大；故D正确；故选：BCD．2.参考答案：C3.(单选)关于电容器的电容，下列说法正确的是(

)A．电容器带的电荷量越多，其电容越大B．电容器两板间电压越低，其电容越小C．电容器不带电时，其电容为0

D．电容器的电容只由它本身特性决定参考答案：D4.已知真空中两点电荷Q与q的作用力为F，现使它们的带电量都增加为原来的3倍，并把它们之间的距离缩小为原来的三分之一，则此时它们之间的作用力为（

）A．F

B．9F

C．27F

D．81F参考答案：D5.如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上。左轮半径为2r，b点在它的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为A．1：2

B．2：1C．4：1

D．1：4参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一长方体导体的尺寸a、b、c及电流方向如图所示，导体的电阻率为ρ，则该导体的电阻为

；若材料、电流方向和a均不变，将b、c按相同比例缩小，导体的电阻将

（变大，变小，不变，变大变小和不变均有可能）。参考答案：

不变7.直流电动机M和电炉R1，并联后接到直流电源上，已知电源的电动势E=100V，电炉的电阻R1=19(认为电炉阻值恒定)，电路如图。当开关s断开时，电炉的功率是475W；当开关s闭合时，电炉的功率是304W、电动机的机械功率为1440W。则：电源的内阻r=_____,电动机绕组的电阻R2=________参考答案：

8.电阻R1、R2、R3的伏安特性曲线如右图所示，若将它们串联后接入电路，则它们的电压之比U1∶U2∶U3=_

。参考答案：9.安培定则：是用来判断通电导线中的

方向与电流产生的__________方向之间的关系；左手定则是用来判断通电导线在磁场中受到的________方向和导线中的________方向之间关系的。参考答案：电流，磁场，磁场力，电流10.在张紧的两端固定的弦上，满足弦长等于______，就能形成驻波．弦上的波被分成几段，每段两端的点始终是静止不动的，称为____，每段中各质点以相同的步调上、下振动，中间点振幅最大，称为波腹．参考答案：半波长的整数倍，波节、波腹11.一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为___V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是

V参考答案：改装后电压表的量程为

30

V，这段电路两端的电压是23.0

V12.一只电流表的满偏电流为Ig=3mA，内阻为Rg=100Ω，若改装成量程为I=30mA的电流表应

联一个阻值为

Ω的电阻；若改装成量程为U=15V的电压表，应

联一个阻值为

Ω的电阻。参考答案：并，11.1Ω

串，4900Ω13.一定质量的某种气体的体积为20L时，压强为1.0×105Pa.当气体发生等温变化，体积减小到16L时，压强为 ？参考答案：1.25×105Pa三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

15.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为1.0×103V，已知输电线的总电阻R=40Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V.输电所使用的变压器均为理想变压器。（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）（2）求所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？参考答案：17.库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为Q=lC，它们之间的距离r=1m．静电力常量k=9.0×109N?m2/C2．（1）问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？（2）求这两个点电荷之间的静电力大小F．参考答案：解：（1）由于两个电荷都是正电荷，因此这两个点电荷之间的静电力是斥力．故这两个点电荷之间的静电力是斥力．（2）根据库仑定律有：，代人数据得：F=9×109N．故这两个点电荷之间的静电力大小F=9×109N．【考点】库仑定律．【分析】（1）根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可正确解答．（2）将数据代人库仑定律公式即可正确解答．18.如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向；在第四象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外，正方形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入磁场，最后从b点离开磁场，且速度方向与bc边成45°角，不计粒子所受的重力．求：（1）判断粒子带电的电性，并求电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度v的大小和方向；（3）求abcd区域内磁场的磁感应强度B．参考答案：解：（1）粒子带正电

设粒子在电场中运动的时间为t，则有水平方向：v0t=2h

①竖直方向：h=t2

②联立①②解得：E=

③（2）粒子在电场中从P到a的过程由动