2022-2023學年河北省保定市容城縣容城中學高二物理期末試卷含解析

2022-2023學年河北省保定市容城縣容城中學高二物理期末試卷含解析一、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.（單選）均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場．如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM＝ON＝2R.已知M點的場強大小為E，則N點的場強大小為(

)參考答案：A2.（多選）如圖所示實驗中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈泡L1并聯(lián)，當閉合開關S后，燈L1正常發(fā)光，下列說法中正確的是（

）A.當斷開S時，燈L1立即熄滅

B.當斷開S時，燈L1突然閃亮后熄滅

C.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當斷開S時，燈L1立即熄滅

D.若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路，當斷開S時，燈L1突然閃亮后熄滅參考答案：BC3.矩形線圈abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在的平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向。下列i—t圖中正確的是（）

參考答案：D4.關于交流電的下列說法正確的是(

)A．在一個周期內(nèi)交流電的方向只改變一次B．交流電器設備上標出的電壓和電流值都是指有效值C．某正弦交流電壓的最大值為311V，則該交流電壓最小值為－311VD．用交流電流表和交流電壓表測交流電流或電壓時，應測得交流電流或電壓的最大值參考答案：5.下列關于磁場的說法正確的是A．若放入磁場中的通電導線受到的磁場力為零，則該處的磁感應強度一定為零B．若磁場中某處磁感應強度為零，則放入該處的通電導線受到的磁場力一定為零C．只有磁鐵才能產(chǎn)生磁場D．電流周圍不存在磁場參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用多用電表測量如圖所示的電路中通過燈泡的電流時，首先把

選擇開關撥到_______擋，然后把多用電表

聯(lián)在電路中，則電流應從

表筆流入，從

表筆流出。參考答案：直流電流，串，紅，黑7.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，物理學家

（填“卡文迪許”或“愛因斯坦”）利用扭秤裝置測得了萬有引力常量。參考答案：卡文迪許8.帶電體周圍存在著一種特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)叫_____________，電荷間的相互作用就是通過____________發(fā)生的。參考答案：電場，電場9.（4分）一單擺做簡諧運動的圖象如圖所示，由圖象可知，此單擺的振動的周期為__________s，振幅是______________m。

參考答案：2

0.1510.某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校海?）用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖所示，則該擺球的直徑為

cm．（2）小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是

．（填選項前的字母）A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小．參考答案：0.97，C．【考點】用單擺測定重力加速度．【分析】游標卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標尺讀數(shù)，不需要估讀；擺角很小的情況下單擺的振動才是簡諧運動；單擺擺球經(jīng)過平衡位置的速度最大，最大位移處速度為0，在平衡位置計時誤差最?。挥蓡螖[的周期公式即可求解．【解答】解：（1）游標卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加游標尺讀數(shù)；固定刻度讀數(shù)為：0.9cm；游標尺第7刻線與主尺刻線對其，讀數(shù)為0.07cm，故讀數(shù)為：0.07+0.9=0.97cm；（2）A、用單擺的最大擺角應小于5°，故A錯誤；B、一個周期的時間內(nèi)，擺球通過最低點2次，故B錯誤；C、由單擺的周期公式可推出重力加速度的計算式g=可知，擺長偏大則代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大，故C正確；D、為減小實驗誤差因，應選擇密度較大的擺球，故D錯誤．故選C．故答案為：0.97，C．11.以無窮遠為零電勢，將一個電量為：庫的負電荷，從無窮遠處移到電場中的A點，電場力做功為焦耳。將該電荷從A點移到B點，電場力做功為焦耳，則A點電勢為

伏；B點電勢為

伏；參考答案：12.在一段半徑為的圓弧形水平彎道上，已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的倍，則汽車拐彎時的最大速度＝

（重力加速度為）。參考答案：13.（4分）將一個電荷量為的電荷從A點移到B點，電場力做功是，則A，B兩點的電勢差UAB＝

。參考答案：

240V三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學設計了如圖所示的實物電路．（1）實驗時，應先將電阻箱的電阻調(diào)到

．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是

．（選填“1”或“2”）方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=

，內(nèi)阻r=

．（用k、b和R0表示）參考答案：（1）最大值；（2）2；（3），．【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）實驗中應保證開始時的電流最小，可以保證電路安全，由閉合電路歐姆定律可知應如何調(diào)節(jié)滑動變阻器；（2）為了實驗更精確應使數(shù)據(jù)間差值較大，并且能多測數(shù)據(jù)；根據(jù)兩組方案的特點可知應選取哪一方案；（3）由題意及閉合電路歐姆定律可得出的關系，結合圖象可知其斜率及截距的含義，從而可以得出電動勢和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）電路為限流接法，開始時應讓電流最小，然后再逐漸增大，故開始時滑動變阻器應達到最大值處；（2）對比兩方案可知，方案1中電阻箱電阻較大，而R0的阻值只有10Ω，故在調(diào)節(jié)電阻箱時，電流的變化不明確，誤差較大；而方案2中電阻箱的阻值與R0相差不大，可以測出相差較大的多組數(shù)據(jù)，故方案2更合理；

（3）由閉合電路歐姆定律可得：U==++；由函數(shù)知識可知：圖象的斜率k=；故E=；圖象與縱坐標的交點b=+；r=；故答案為：（1）最大值；（2）2；（3），．15.某同學用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所給的其它器材有:A．電壓表V：0～3～15VB．電流表A：0～0.6～3AC．變阻器R1：(20Ω，1A)D．變阻器R2：(1000Ω，0.1A)E．電鍵S和導線若干(1)根據(jù)實驗要求連接實物電路圖；(2)實驗測得的6組數(shù)據(jù)已在U—I圖中標出，如圖所示.請你根據(jù)數(shù)據(jù)點求出該電池的電動勢E=________V，電阻r=________Ω.參考答案：(1)實物電路圖

(2)1.5；0.50四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標系中，第一象限內(nèi)有豎直向下的勻強電場，場強為E=20N/C，第四象限內(nèi)有一個圓形區(qū)域的勻強磁場，方向垂直紙面向外，大小為B=，未畫出來．一個帶正電的粒子質(zhì)量為m=2×10﹣5kg，電量為q=5×10﹣3C，重力不計，從y中上的a點以v0=10m/s的速度垂直y軸射入電場．Oa長度為h=0.01m，粒子通過x軸上的b點進入第四象限，粒子經(jīng)圓形磁場后從c點射出第四象限，出射的速度方向與y軸負方向成75°．（π=3.14）求：（1）粒子通過b點時的速度大小及方向．（2）磁場的最小面積是多少．參考答案：解：（1）在電場中，粒子做類平拋運動．y軸方向有：qE=ma，h=，vy=at聯(lián)立得：vy===10m/s過b點的速度大小為：v==10m/s過b點的速度與x軸的夾角為：tanθ==1，即θ=45°所以通過b點速度方向為與x軸成45°角；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設圓周運動的半徑為R，由牛頓定律得：

qvB=解得：R=0.01m；設粒子在磁場中圓周運動的圓弧對應的弦長為2r，由作圖可知：r=Rsin60°=5×10﹣3m當磁場以2r為直徑為時，磁場的面積是滿足題意的最小面積，即最小面積為：

S=πr2=2.355×10﹣4m2答：（1）粒子通過b點時的速度大小為10m/s，通過b點速度方向為與x軸成45°角．（2）磁場的最小面積是2.355×10﹣4m2．【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】（1）粒子第一象限內(nèi)做類平拋運動，沿豎直方向和水平方向分解該運動，由牛頓第二定律和運動學公式結合即可求解；（2）粒子飛入磁場做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子的軌跡半徑，由幾何知識求出粒子在磁場中圓周運動的圓弧對應的弦長，當磁場以該弦長為直徑為時，磁場的面積為最小，即可求得圓形磁場區(qū)的最小面積．17.甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運動，加速度方向一直不變.在第一段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽