江蘇省淮安市陳師鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析

江蘇省淮安市陳師鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.對(duì)于不同的地球同步衛(wèi)星來說，它們一定具有相同的A.質(zhì)量 B.高度 C.向心力 D.萬有引力參考答案：B不同的地球同步衛(wèi)星，它們的質(zhì)量可能不同，根據(jù)公式可知它們的受到的萬有引力不同，萬有引力充當(dāng)向心力，所以向心力也可能不同，但同步衛(wèi)星的高度是一定的，所以B正確。2.下列各種敘述正確的是（

）

A．線框平面和磁感線平行時(shí)即為中性面。Ｂ．線框平面與磁感線垂直時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。Ｃ．線框平面與磁感線平行時(shí)，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。Ｄ．線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，各時(shí)刻線速度一樣大，各時(shí)刻產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣大。參考答案：C3.(單選)下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法正確的是（

） A．在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn) B．正電荷只在電場(chǎng)力作用下，一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng) C．場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)一定為零；電勢(shì)為零處，場(chǎng)強(qiáng)一定為零D．初速為零的正電荷在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)參考答案：A根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的形狀和等勢(shì)面的形狀，可以判斷選項(xiàng)A正確。電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況不但與它們的受力有關(guān)，還與它們運(yùn)動(dòng)的初始條件有關(guān)，若正電荷由靜止開始只在電場(chǎng)力的作用下開始運(yùn)動(dòng)，一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，若初速度不為零則不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)二者之間沒有必然聯(lián)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。電場(chǎng)線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.如圖，物體A、B靜止在光滑水平面上，且mA＞mB，現(xiàn)用大小相等的兩個(gè)力F和F′分別作用在A和B上，使A、B沿一條直線相向運(yùn)動(dòng)，然后又先后撤去這兩個(gè)力，已知這兩個(gè)力對(duì)物體做的功相同，接著兩物體碰撞并合為一體．那么AB兩物體的合體（）A．一定停止運(yùn)動(dòng)B．一定向左運(yùn)動(dòng)C．一定向右運(yùn)動(dòng)D．仍運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)方向不能確定參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】先根據(jù)動(dòng)能定理分析兩個(gè)物體獲得的動(dòng)能大小，由P=，分析碰撞前的動(dòng)量大小，根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒，列式分析碰后共同體的運(yùn)動(dòng)方向．【解答】解：兩力大小相等，物體運(yùn)動(dòng)距離相同，由動(dòng)能定理可知，兩物體獲得的動(dòng)能相等，碰撞前兩物體的動(dòng)能EK相同，由P=與mA＞mB可知，PA＞PB．兩物體碰撞過程中動(dòng)量守恒，以兩物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：PA﹣PB=（mA+mB）v，故碰后速度v一定與PA相同，方向向右，故C正確．故選：C．5.（單選）如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為M的沙擺．當(dāng)沙擺以大小為v的速度水平向右經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)，第一顆子彈以大小為的速度水平向右射入沙擺且未穿出．此后，每當(dāng)沙擺經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)，都會(huì)有一顆子彈以大小為的速度水平向右射入沙擺且均未穿出．若每顆子彈的質(zhì)量為m，射入沙擺后，沙擺的最大擺角均小于90°，碰撞時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，則第三顆子彈射入沙擺后，沙擺在最低點(diǎn)A的速度大小為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線．如A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別記為EA、EB，電勢(shì)分別記為φA、φB，則EA

EB，φA

φB．（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：大于，小于．【考點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)．【分析】電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低．【解答】解：由電場(chǎng)線的分布可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)線密，所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，所以EB＜EA，再根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，φA＜φB故答案為：大于，小于．7.（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)的氣壓升降機(jī)如圖所示，豎直圓柱形汽缸用活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與內(nèi)壁接觸緊密無氣體泄漏，活塞橫截面積為S，活塞及其上方裝置總重力G＝，活塞停在內(nèi)壁的小支架上，與缸底的距離為H，氣體溫度為T0，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0．現(xiàn)給電熱絲通電，經(jīng)過一段時(shí)間，活塞緩慢上升．上述過程中，氣體可視為理想氣體，則氣體分子的平均速率_____（選填“不斷增大”“先增大后減小”或“先減小后增大”）；除分子碰撞外，氣體分子間作用力為_____（選填“引力”“斥力”或“零”）。（2）在（1）的情況下，若整個(gè)過程中封閉氣體內(nèi)能的變化為△U，求：①氣體的最高溫度T______；②整個(gè)過程中氣體吸收的熱量Q_________。參考答案：

(1).不斷增大

(2).零

(3).T=2T0

(4).【詳解】（1）給電熱絲通電，過一段時(shí)間，活塞緩慢上升，氣體先做等容變化，隨著溫度升高，壓強(qiáng)變大，在活塞緩慢上升時(shí)，是等壓變化，隨著體積增加，溫度繼續(xù)升高，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，隨著溫度上升，氣體分子的平均速率不斷增大；氣體分子間距較大，大于10r0以上，一般認(rèn)為氣體分子間作用力為零。（2）①氣體先等容變化至壓強(qiáng)為：，設(shè)溫度升高為T1，則有：，解得：，接著等壓膨脹至體積為，設(shè)溫度升高到T，則有：，解得：T=2T0②整個(gè)過程對(duì)外做功：，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：8.在真空中有一電場(chǎng)，在這個(gè)電場(chǎng)中的某點(diǎn)P放一點(diǎn)電荷q=+1.0×10-9C，它受到的電場(chǎng)力為3.0×10-4N，力的方向向東，若在P點(diǎn)處換q1=-2.0×10-9C的負(fù)點(diǎn)電荷，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是__________；方向向_______。參考答案：3×105N/C，向東9.光纖通信中，光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是利用光的現(xiàn)象，要發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從光

介質(zhì)射向光介質(zhì)，且入射角等于或大于

。參考答案：全反射

密

疏

臨界角10.如圖，R1=2，小明在實(shí)驗(yàn)中記錄三只電表的讀數(shù)時(shí)，不慎漏記了單位，記下了一組數(shù)據(jù)是1.5、2.5和3，請(qǐng)你幫助它確定電源電壓是_____V，R2的電阻是_____。參考答案：___3__________，_________3___11.一段導(dǎo)體兩端電壓是4Ｖ，在2min內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面積的電量是15C，那么這段導(dǎo)體的電阻應(yīng)是

Ω.參考答案：3212.下列物質(zhì)中：①云母；②食鹽；③蜂蠟；④橡膠；⑤銅．具有確定熔解溫度的有

，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的有 ．（只填序號(hào)）參考答案：②⑤

①③④⑤13.1992年7月，航天飛機(jī)“亞特蘭蒂斯”號(hào)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)。航天飛機(jī)在赤道上空約300km處飛行，速度約為6.5×103m/s，方向由西向東，地磁場(chǎng)在該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4×10-5T，地球半徑為6400km，從航天飛機(jī)上釋放了一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星所攜帶的一根長(zhǎng)L=20km的金屬懸繩能產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為

V。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電量分別為和，相距2cm，求它們之間的相互作用力，是引力還是斥力．參考答案：，斥力．解：根據(jù)庫侖定律，則有：；同種電荷相互吸引，所以該力為“斥力”．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式，以及知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．15.（8分）在3秒鐘時(shí)間內(nèi)，通過某導(dǎo)體橫截面的電荷量為4.8C，試計(jì)算導(dǎo)體中的電流大小。參考答案：根據(jù)電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（如左下圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，均勻磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如右下圖．（取重力加速度g=10m/s2）（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？（2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？（3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？參考答案：（1）金屬桿運(yùn)動(dòng)后，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬桿將受F和安培力的作用，且安培力隨著速度增大而增加．桿受合外力減小，故加速度減小，速度增大，即做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=vBL，（1分）感應(yīng)電流I=，

安培力F=IBL=由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時(shí)合力為零．F=v+f

所以v=（F-f）

從圖線可以得到直線的斜率k=2

所以B==1T．

（3）由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f=2N,若金屬桿受到的阻力僅為動(dòng)摩擦力，由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．

17.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。（1）若粒子從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；（2）若粒子離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek’，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？參考答案：（1）水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)有L＝v0t，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，（2分）18.如圖所示，一個(gè)很長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個(gè)中心輻射磁場(chǎng)（磁場(chǎng)水平向外），其大小為（其中為輻射半徑——考察點(diǎn)到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，為常數(shù)），設(shè)一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止下落通過磁場(chǎng)，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為，密度為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，試求：（1）鋁環(huán)下落的速度為v時(shí)鋁環(huán)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多大？（2）鋁環(huán)下落的最終速度是多大？（3）如果從開始到下落高度為h時(shí)，速度最大，經(jīng)歷的時(shí)間為t，這一過程中電流的有效值I0是多大？參考答案：解：（1）由題意知圓形鋁環(huán)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為鋁環(huán)有效切割長(zhǎng)度為其周長(zhǎng)，即當(dāng)鋁環(huán)速度為v時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

（2分）（2）當(dāng)鋁環(huán)加速度為零時(shí)，有最大速度，根據(jù)題意有：