2022-2023學(xué)年上海四平中學(xué)高二物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年上海四平中學(xué)高二物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選題）兩個(gè)等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出）如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是（

）A．P、Q是兩個(gè)等量正電荷

B．P、Q是兩個(gè)等量負(fù)電荷C．P、Q是兩個(gè)等量異種電荷

D．P、Q產(chǎn)生的是勻強(qiáng)電場(chǎng)參考答案：C2.如圖所示，圖線a是某一電源的U﹣I曲線，圖線b是一定值電阻的U﹣I曲線．若將該電源與該定值電阻連成閉合電路（已知該電源的內(nèi)阻r=2.0Ω），則說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．該定值電阻為6ΩB．該電源的電動(dòng)勢(shì)為20VC．將2只這種電阻串聯(lián)作為外電阻，電源輸出功率最大D．將3只這種電阻并聯(lián)作為外電阻，電源輸出功率最大參考答案：C【考點(diǎn)】電功、電功率；歐姆定律．【分析】根據(jù)圖線b的斜率求出定值電阻的阻值；讀出兩圖線交點(diǎn)處電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢(shì)；對(duì)于電源，當(dāng)內(nèi)外電路的電阻相等時(shí)輸出功率最大．【解答】解：A、圖線b的斜率k==6Ω，則定值電阻的阻值R=k=6Ω；故A正確；B、由圖讀出交點(diǎn)的電壓U=15V，電流I=2.5A，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，電源的電動(dòng)勢(shì)：E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V；故B正確；C、D、對(duì)于電源，當(dāng)內(nèi)外電路的電阻相等時(shí)輸出功率最大，故將3只這種電阻并聯(lián)作為外電阻，電源輸出功率最大，故C錯(cuò)誤，D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選：C3.（單選）如圖所示，平行板電容器的一個(gè)極板與滑動(dòng)變阻器的滑片C相連接。電子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向射入并穿過(guò)平行板間的電場(chǎng)。在保證電子還能穿出平行板間電場(chǎng)的情況下，若使滑動(dòng)變阻器的滑片C上移，則關(guān)于電容器極板上所帶電荷量Q和電子穿過(guò)平行板所需的時(shí)間t的說(shuō)法中，正確的是(

)A.電荷量Q增大，時(shí)間t也增大B.電荷量Q不變，時(shí)間t增大C.電荷量Q增大，時(shí)間t不變D.電荷量Q不變，時(shí)間t也不變參考答案：C4.（單選）一質(zhì)量為2kg的物體，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勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，右圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象。已知重力加速度g＝10m/s2，則根據(jù)以上信息不能精確得出或估算得出的物理量有（

）A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)B．合外力對(duì)物體所做的功C．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度D．物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間參考答案：DA、物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則f=F=7N；再由滑動(dòng)摩擦力公式可求得物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，故A正確；B、4m后物體做減速運(yùn)動(dòng)，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示拉力做的功，則由圖象中減速過(guò)程包括的方格數(shù)可知拉力所做的功；再由摩擦力與位移的乘積求出摩擦力的功；則可求得總功，故B正確；C、已求出物體合外力所做的功；則由動(dòng)能定理可求得物體開(kāi)始時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，故C正確；D、由于不知道具體的運(yùn)動(dòng)情況，無(wú)法求出減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選D。5.（單選）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓，其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點(diǎn)，O點(diǎn)恰好是下半圓的圓心，現(xiàn)在有三條光滑軌道AB、CD、EF，它們的上下端分別位于上下兩圓的圓周上，三軌道都經(jīng)過(guò)切點(diǎn)O，軌道與豎直線的夾角關(guān)系為α＞β＞θ，現(xiàn)在讓一物塊先后從三軌道頂端由靜止下滑至底端，則物塊在每一條傾斜軌道上滑動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系為（）A．tAB＞tCD＞tEFB．tAB＜tCD＜tEFC．tAB=tCD=tEFD．無(wú)法確定參考答案：解：設(shè)上面圓的半徑為r，下面圓的半徑為R，則軌道的長(zhǎng)度s=2rcosα+R，下滑的加速度a=，根據(jù)位移時(shí)間公式得，，則t=．因?yàn)棣粒睛拢睛?，則tAB＞tCD＞tEF．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，氣球質(zhì)量為100kg，下連一質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)繩，質(zhì)量為50kg的人抓住繩子與氣球一起靜止在20m高處，若此人要沿著繩子安全下滑著地，求繩子至少有_____________m長(zhǎng)。參考答案：7.（4分）一金屬導(dǎo)體的兩端電壓為4.5V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流為0.3A，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為6.0V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流為_(kāi)_________A；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻為_(kāi)_________Ω。參考答案：0.4，158.（4分）如圖，水平放置的矩形單匝線圈面積為5×10-2m2，處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為4×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，則穿過(guò)矩形線圈的磁通量是

Wb，在時(shí)間t＝0.2s內(nèi)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)90o時(shí)，整個(gè)線圈產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

V。參考答案：2×10-3，0.019.（填空）通電螺線管中通以如圖所示方向的電流，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出各個(gè)小磁針的N極。參考答案：10.如圖14所示勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.20T，金屬棒Oa長(zhǎng)L＝0.60m，繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)以角速度ω＝100rad/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是__________。

參考答案：

3.6V11.如圖所示是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量

；當(dāng)S旋到位置

時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置

時(shí)電流表量程較大。參考答案：電阻

1或2

112.交變電壓u=20sin50πt(V)，加在阻值為10Ω的電阻兩端，該交流的周期是____________，電阻消耗的電功率是________________。參考答案：0.04s；20W

解析

13.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.2m的導(dǎo)體棒ab在金屬框上以6m/s的速度向右移動(dòng)，如圖所示.此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)_____V．如果R1=6Ω，R2=3Ω，導(dǎo)體棒ab的電阻r=1Ω.則通過(guò)ab的電流大小為_(kāi)_____A．a(chǎn)b兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小為

V。參考答案：4.8V；1.6A；3.2V

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用伏安法測(cè)電阻,可采用圖所示的甲、乙兩種接法.如所用電壓表內(nèi)阻約為5000Ω,電流表內(nèi)阻約為0.5Ω.當(dāng)測(cè)量100Ω左右的電阻時(shí),宜采用

電路；選擇誤差小的電路后，兩電表的讀數(shù)分別為11V、0.1A,則此電阻的測(cè)量值為

Ω；若電壓表內(nèi)阻為5000Ω,電流表內(nèi)阻為0.5Ω則此電阻的真實(shí)值為

Ω.參考答案：15.在研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)中電火花計(jì)時(shí)器的工作電源是__________(填“直流”或“交流”)電源，電源電壓是_________V，相鄰打點(diǎn)時(shí)間間隔是___________s．(2)小車拖動(dòng)紙帶的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，圖中O、A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0．10s，標(biāo)出的數(shù)據(jù)單位是厘米，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度是______m／s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度是____-----_m／s2．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在天體運(yùn)動(dòng)中，將兩顆彼此相距較近的行星稱為“雙星”。它們?cè)谙嗷ラg的萬(wàn)有引力作用下間距始終保持不變，并沿半徑不同的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們有共同的圓心，且圓心在兩者的連線上。如果雙星間距為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為m1和m2，試計(jì)算：（1）雙星的軌道半徑各是多大？（2）雙星的線速度的大小？參考答案：17.（9分）在如圖所示的電路中，電源提供的電壓U=20V保持不變，R1=10Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，R4=5Ω，電容器的電容C=100μF，求：（1）開(kāi)關(guān)S閉合前，電容器所帶的電荷量；（2）閉合開(kāi)關(guān)S后流過(guò)R3的總電荷量．參考答案：（1）閉合電鍵K之前，電容器帶電量為2×10﹣3C．（2）閉合電鍵K后，通過(guò)電阻R3的總電量是1.5×10﹣3C．考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：（1）閉合電鍵K之前，R1與電源形成閉合回路，R3、R2上沒(méi)有電流流過(guò)．電容器的電壓等于R1的電壓，根據(jù)歐姆定律求R1的電壓，再求電容器的帶電量．（2）閉合電鍵K后，R1與R2串聯(lián)，R4與R5串聯(lián)，兩條支路并聯(lián)．R3上沒(méi)有電流流過(guò)．根據(jù)歐姆定律求R1和R4的電壓，電容器的電壓等于R1與R4電壓之差，再求電容器的帶電量．即可分析電容器電量的變化量，即為通過(guò)電阻R3的總電量．解答：解：（1）閉合電鍵K之前，R1與電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電路中的電流為：I1===2A電容器的電壓等于R1的電壓為：UC=I1R1=2×10V=20所以電容器帶電量為：Q1=CUC=20×10﹣4C=2×10﹣3C根據(jù)電流的方向可知，電容器上極板電勢(shì)高，帶正電，下極板電勢(shì)低，帶負(fù)電．（2）閉合電鍵K后，R2和R4串聯(lián)后與R1并聯(lián)，R3上沒(méi)有電流流過(guò)，C兩端電壓等于R4的電壓．U′C==V=5V則得電容器的帶電量為：Q2=CUC′=5×10﹣3C．因?yàn)閁1＞U2，外電路中順著電流方向電勢(shì)降低，可知電容器上極板的電勢(shì)高，帶正電，下極板的電勢(shì)低，帶負(fù)電．所以閉合電鍵K后，通過(guò)電阻R3的總電量為：Q=Q1﹣Q2=1.5×10﹣3C．答：（1）閉合電鍵K之前，電容器帶電量為2×10﹣3C．（2）閉合電鍵K后，通過(guò)電阻R3的總電量是1.5×10﹣3C．點(diǎn)評(píng)：本題是含容電路，對(duì)于電容器，關(guān)鍵求電壓．本題電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓等于電容器這一路同側(cè)兩個(gè)電阻的電壓之差18.如圖所示，一個(gè)底面粗糙，質(zhì)量為m的斜面體靜止在水平地面上，斜面體斜面是光滑的，傾角為30°.現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球靜止時(shí)輕繩與斜面的夾角是30°.(1)求當(dāng)斜面體靜止時(shí)繩的拉力大小；(2)若地面對(duì)