上海莘莊中學2022-2023學年高二物理下學期期末試卷含解析

上海莘莊中學2022-2023學年高二物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在真空中有兩個靜止的點電荷，若保持各自的電荷量不變，僅將它們之間的距離減小為原來的，則它們之間的為庫侖力將

A．增大為原來的2倍

B．增大為原來的4倍

C．減小為原來的

D．減小為原來的參考答案：2.如圖5所示是磁場對直線電流作用力的判斷，其中正確是

參考答案：A3.如上圖所示的電路，閉合開關S，滑動變阻器滑片P向左移動，下列結論正確的是（

）A．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大

B．小電泡L變亮C．電容器C上電荷量減小

D．電源的總功率變大參考答案：A4.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是7kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，當A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是(

)A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/s

B．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/sC．pA＝－2kg·m/s，pB＝14kg·m/s

D．pA＝－4kg·m/s，pB＝17kg·m/s參考答案：A5.“萊頓瓶”是電學史上最原始的電容器.近現(xiàn)代電學中常用的電容器之一便是平行板電容器，如圖：大小與形狀完全相同的兩金屬平板平行放置，構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關S，電源給電容器充電，在下列兩種動態(tài)變化情況中，你認為正確的是

A．保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小B．保持S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板上的電量增大C．斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D．斷開S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大參考答案：BC解析：S接通，u不變，插入一塊截止，相當于兩極板d減?。ɑ蚪殡姵?shù)Ε增大），由C=，C增大，Q=cu知，Q增大。S斷開，Q不變，d減小，C增大，由知，u減小。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性學習小組在探究電荷間的相互作用與哪些因素有關時，設計了以下實驗：（1）該組同學首先將一個帶正電的球體A固定在水平絕緣支座上。把系在絕緣細線上的帶正電的小球B（圖中未畫出）先后掛在圖中P1、P2、P3位置，比較小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小。同學們根據(jù)力學知識分析得出細線偏離豎直方向的角度越小，小球B所受帶電球體A的作用力

（填“越大”或“越小”或“不變”），實驗發(fā)現(xiàn)小球B在位置

細線偏離豎直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）（2）接著該組同學使小球處于同一位置，增大或減少小球A所帶的電荷量，比較小球所受作用力大小的變化。如圖，懸掛在P1點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B。在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A。當A球到達懸點P1的正下方并與B在同一水平線上B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為θ。若兩次實驗中A的電量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°，則q2/q1為_______參考答案：18.從發(fā)電廠輸出的電功率為220kW，輸電線的總電阻為0.25Ω．若輸送電壓為1.1kV，輸電線上損失的電功率為

W；保持輸送功率不變，要使要輸電線上損失的電功率不超過100W，輸送電壓至少為

V．參考答案：8.如圖所示，帶電液滴從h高處自由落下，進入一個勻強電場與勻強磁場互相垂直的區(qū)域，磁場方向垂直紙面，電場強度為E，磁場強度為B。已知液滴在此區(qū)域中作運速圓周運動，則圓周運動的半徑R=___________。參考答案：9.理想模型是物理學中重要的思想方法之一，在解決實際問題中有重要意義，例如質(zhì)點是物理學中的一個理想模型，請再舉出一例：

。比值法是物理學中經(jīng)常用來定義物理量的一種方法，例如定義加速度就用了這種方法，請再舉出用這種方法定義的一個物理量：

。參考答案：點電荷（檢驗電荷）；

電場強度（電容，電勢，電勢差）10.帶電量分別為+Q和-Q的點電荷A和B相距為4L，長為2L的導體棒與AB連線重合，并且導體棒的中點O與A、B連線中點重合。如圖所示，導體棒處于靜電平衡狀態(tài)，其左右端點分別為C、D。則C、D兩點電勢φC

φD，（填大于、小于或等于）。靜電力常量為k，導體棒上的感應電荷在o點產(chǎn)生的場強大小為

。參考答案：等于、

11.如圖所示，某變壓器有兩個線圈，如果把它當作降壓變壓器，則線圈

▲

端（填L1或L2）接電源，原副線圈兩端電壓之比是

▲

參考答案：L1

5∶1

12.在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面ab、cd與玻璃磚位置的關系分別如圖①、②和③所示，其中甲、丙同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以ab、cd為界面畫光路圖．則甲同學測得的折射率與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不變”），乙同學測得的折射率與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不變”），丙同學測得的折射率與真實、值相比

．參考答案：偏小、不變、變小【考點】測定玻璃的折射率．【分析】用插針法測定玻璃磚折射率的實驗原理是折射定律n=，作出光路圖，確定折射光線的偏折情況，分析入射角與折射角的誤差，來確定折射率的誤差．【解答】解：①如圖1．測定折射率時，玻璃中折射角增大，則折射率減小；用圖②測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關；用圖③測折射率時，折射角偏大，所以測得的折射率變小．故答案為：偏小、不變、變小13.在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗中，封閉的空氣如圖所示，U型管粗細均勻，右端開口，已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了氣體的兩個不同的狀態(tài)。(1)實驗時甲圖氣體的壓強為________cmHg；乙圖氣體壓強為________cmHg。(2)實驗時某同學認為管子的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎？答：________(選填“正確”或“錯誤”)。(3)數(shù)據(jù)測量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時，某同學以壓強p為縱坐標，以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標來作圖，你認為他這樣做能方便地看出p與V間的關系嗎？答：________。參考答案：(1)76（2分）80（2分）(2)正確（2分）(3)不能（2分）解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強為p0＝76cmHg，乙圖中氣體壓強為p0＋4cmHg＝80cmHg。(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1、l2為空氣柱長度)，所以玻璃管的橫截面積可不用測量。(3)以p為縱坐標，以V為橫坐標，作出p－V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關系，所以應再作出p－圖，看是否是過原點的直線，才能最終確定p與V是否成反比。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，P是一根表面均勻地鍍有很薄金屬的發(fā)熱電阻膜的長陶瓷管，膜的電阻率為，管的兩端有導電箍M、N。現(xiàn)給你刻度直尺、伏特表V、安培表A、電源E、滑動變阻器R（0—5）、開關S、導線若干，請設計一個測定膜層厚度d的實驗方案。（膜的電阻較大，電路符號為：

）·

·

（1）在下面的虛線框內(nèi)畫出測量電路圖M

P

（2）實驗中應測量的物理量有：

。（3）計算膜層厚度的公式是：d=

。(用（2）答案中的符號表示)參考答案：①②管長L，直徑D，管兩端電壓U，電流I③15.（10分）有關《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》實驗，完成下列問題：（1）實驗中用到的打點計時器通常有兩種，即電磁式打點計時器和電火花打點計時器，工作電壓分別是__________和__________的交流電。（2）哪些操作對該實驗是沒有必要或是錯誤的

A.不要用天平測出鉤碼質(zhì)量B.先啟動打點計時器再釋放小車C.在紙帶上確定計時起點時，必須要用打出的第一個點D.作圖象時，必須要把描出的各點都要連在同一條曲線上（3）下圖為一條做勻加速直線運動的紙帶，若量得OA=5.90cm，OB=6.74cm，OC=8.40cm，則vB=__________m／s，a=__________m／s2。參考答案：（1）4~6V 220V

（2）CD（3）0.125 0.82（1）電磁打點計時器使用4～6V的交流電壓，電火花打點計時器使用的是220V的交流電壓．（2）A、探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，不需要測量鉤碼的質(zhì)量，故A正確。B、實驗時應先啟動打點計時器，再釋放小車，故B正確；C、在紙帶上確定計時起點時，不一定選擇第一個點，故C錯誤；D、作圖象時，將偏離比較遠的點舍去，故D錯誤；故選：CD。（3）B點的速度等于AC段的平均速度，則，根據(jù)得，加速度四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩平行金屬板右側的平行直線A1、A2間，存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以豎直面MN為理想分界面。兩磁場區(qū)域的寬度相同，磁感應強度的大小均為B，Ⅰ區(qū)的磁場方向垂直于紙面向里。一電子由靜止開始，經(jīng)板間電場加速后，以速度v0垂直于磁場邊界A1進入勻強磁場，經(jīng)的時間后，垂直于另一磁場邊界A2離開磁場。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。（1）求每一磁場區(qū)域的寬度d；（2）若要保證電子能夠從磁場右邊界A2穿出，加速度電壓U至少應大于多少？（3）現(xiàn)撤去加速裝置，使Ⅰ區(qū)域的磁感應強度變?yōu)?B，電子仍以速率v0從磁場邊界AB射入，并改變射入時的方向（其它條件不變），使得電子穿過Ⅰ區(qū)域的時間最短。求電子穿過兩區(qū)域的時間t。參考答案：（1）（2）（3）試題分析：（1）電子在磁場中運動，洛倫茲力作向心力：①運動周期：②電子在每一磁場中運動的時間為t1＝③說明電子的在磁場中轉過π/4，如圖所示

④可知解得⑤（2）若電子恰好不從A2穿出磁場，電子運動軌跡應和MN相切，在I區(qū)域中轉半圈后從A1離開磁場，如圖2設此時對應的電壓為U，電子進入磁場時的速度為v，則⑥⑦⑧解得⑨（3）由于速率一定，要電子穿過I區(qū)域的時間最短，則需電子穿過I區(qū)域的弧長最短（對應的弦長最短）。運動軌跡如圖由①式，在I區(qū)域的半徑：r1＝⑩由答圖4可知：解得θ＝在I區(qū)域的運動時間：在II區(qū)域的半徑：r2＝＝2r1由幾何關系可知，在II區(qū)域中的圓心O2必在A2上。如圖4所示，Φ＝θ＝在II區(qū)域的運動時間：通過兩場的總時間t＝t1+t2＝考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動【名師點睛】此題考查了帶電粒子在勻強磁場中的運動問題；解題時要結合左手定則分析物體的運動情況，畫出粒子運動的軌跡圖，結合幾何關系找到半徑；熟練掌握粒子做圓周運動的半徑公式及時間公式。17.）在如圖所示的xoy平面內(nèi)(y軸的正方向豎直向上)存在著水平向右的勻強電場,有帶正電的小球自坐標原點O沿y軸的正方向豎直向上拋出,它的初動能為5J,不計空氣阻力,當它上升到最高點M時,動能為4J.試分析說明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運動;若帶電小球落回到x軸上的P點,在圖中標出P點的位置,并大致繪出其軌跡;求帶電小球到達P點的動能.參考答案：解：（1）對小球進行受力分析可知，小球受到重力（豎直向下）和電場力（水平向右）的作用；（1分）由于小球初速度豎直向上，初速度水平分量為零，故小球豎直方向做勻減速直線運動（豎直上拋運動），水平方向做初速度為零的勻加速直線運動。（1分）（2）由豎直上拋運動的特點可知，小球從O點到M的時間與從M點到P點的時間相等，又水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，故兩端連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)水平位移之比為1：3，得P點坐標如圖所示；（分析得2分，作圖正確得1分，共3分）（3）設小球在M點的速度為v1，在P點的速度為v，將v沿水平方向和豎直方向分解，水平分量為v2，豎直分量為v3；根據(jù)豎直上拋運動的特點知：v3=v0

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①（1分）水平方向做勻加速直線運動，v1沿水平方