山東省菏澤市經(jīng)緯中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省菏澤市經(jīng)緯中學(xué)2022年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接．只合上開關(guān)S1，三個燈泡都能正常工作．如果再合上S2，則下列表述正確的是（

）

A．電源輸出功率減小B．L1上消耗的功率增大C．通過R1上的電流增大D．通過R3上的電流增大參考答案：C2.伽利略在研究落體運(yùn)動時，提出了“把輕重不同的兩個物體連在一起下落，與單獨(dú)一個物體下落比較，是快了還是慢了”的問題（）A．自由落體運(yùn)動的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)B．自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C．自由落體運(yùn)動的速度與時間成正比D．自由落體運(yùn)動的速度與位移成正比參考答案：A【考點(diǎn)】伽利略研究自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)和推理方法．【分析】本題比較簡單考查了亞里士多德、伽利略對“落體運(yùn)動快慢”、“力與物體運(yùn)動關(guān)系”等問題的基本觀點(diǎn)，通過了解這些觀點(diǎn)，體會物理學(xué)發(fā)展的曲折歷程．【解答】解：亞里士多德根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，不通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證認(rèn)為重的物體下落快，輕的物體下落慢；伽利略通過對自由落體運(yùn)動的研究推翻了他的觀點(diǎn)，伽利略認(rèn)為物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)．故選項A正確．故選：A．3.如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場，若第一次用0.3s時間拉出，外力做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1，第二次用0.9s時間拉出，外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則（

）A、W1<W2,q1<q2

B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1>q2

D、W1>W2,q1=q2參考答案：D4.一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻角速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電動勢的瞬時表達(dá)式為e=10sin4?t，則（

）A．該交變電動勢的頻率為2HzB．零時刻線圈平面與磁場垂直C．t＝0.25s時，e達(dá)到最大值D．在1s時間內(nèi)，線圈中電流方向改變100次參考答案：B5.（單選）簡諧機(jī)械波在給定的均勻媒質(zhì)中傳播時，下列說法中正確的是（

）A．頻率越高，則波傳播的速度越快；B．振幅越大，則波傳播的速度越慢；C．在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)元走過的路程等于一個波長；D．振動的頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越短。參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1一束光從某介質(zhì)射向真空，當(dāng)入射角為θ時，折射光恰好消失，已知光在真空中的速度為C，則此光在該介質(zhì)中的傳播速度為_______；參考答案：Csinθ

7.我國科技人員用升溫析晶法制出了超大尺寸單晶鈣鈦礦晶體，尺寸超過71mm，這是世界上首次報導(dǎo)尺寸超過0.5英寸的鈣鈦礦單晶．假設(shè)該單晶體的體積為V，密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)NA，則該晶體所含有的分子數(shù)為_________，分子直徑為_______________．（球的體積，D為球的直徑）參考答案：

(1).

(2).【詳解】該單晶體的質(zhì)量m=ρV，則分子數(shù)為：，單個分子體積：，解得：。8.在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的____________而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是__________(（選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。參考答案：9.質(zhì)量為m的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平恒力F作用于物體上使之加速前進(jìn)，經(jīng)過時間t撤去，則物體運(yùn)動的總時間為

。參考答案：10.正方形導(dǎo)線框abcd，匝數(shù)為10匝，邊長為20cm，在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場中圍繞與B方向垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為120r／min。當(dāng)線框從平行于磁場位置開始轉(zhuǎn)過90°時，線圈中磁通量的變化量是__

wb，平均感應(yīng)電動勢為___V。參考答案：11.（8分）頻率為50Hz的正弦電流，對人體的安全電壓有效值不能超過36V，這個交流電壓的周期是______________s，峰值是___________________。參考答案：0.02；50.4～50.912.在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為、質(zhì)量為的物體在光滑水平面上沿著x軸做直線運(yùn)動，其位移與時間的關(guān)系是，式中x以米為單位，t的單位為秒。從開始運(yùn)動到5s末物體所經(jīng)過的路程為

m，克服電場力所做的功為

J。參考答案：

0.34m

3.0×10-5J]13.如圖所示某交流電流隨時間變化的圖像，這個電流的周期T=_____________，有效值I＝____________，表達(dá)式i＝__________________參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流表（待改裝），學(xué)生電源（電動勢為E，內(nèi)阻不計），滑動變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計，PTC熱敏電阻R1（PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt=a+kt，a＞0，k＞0）。設(shè)計電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作。（1）按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材________。（2）將滑動變阻器滑片P滑到__________（填“a”或“b”）端，單刀雙擲開關(guān)S擲于________（填“c”或“d”）端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不動，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路。（3）容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計示數(shù)下降5℃，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)。請根據(jù)溫度表的設(shè)計原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式I=________（用題目中給定的符號）。（4）根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤，改裝成溫度表。根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在________（填“左”或“右”）側(cè)，刻度線分布是否均勻？______（填“是”或“否”）。參考答案：

(1).（2）a

(2).c

(3).滿偏（或指針到最大電流刻度）；

(4).（3）；

(5).（4）右，

(6).否【詳解】（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理可知，需要先選取合適的滑動變阻器的電阻值，結(jié)合滑動變阻器的使用的注意事項可知，開始時需要將滑動變阻器滑片P滑到a端，乙保證電流表的使用安全；然后將單刀雙擲開關(guān)S擲于c端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路．

（3）當(dāng)溫度為t時，熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為：R1=a+kt，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，

（4）由上式可知，溫度越高，電流表中的電流值越小，所以低溫刻度在表盤的右側(cè)；由于電流與溫度的關(guān)系不是線性函數(shù)，所以表盤的刻度是不均勻的．15.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的長度和直徑。（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為

mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為

mm；參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量M=1kg的小車靜止在地面上，小車上表面與R=0.4m的半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=7.5m/s的初速度滑上小車左端，二者共速時滑塊剛好在小車的最右邊緣，此時小車還未與墻壁碰撞，當(dāng)小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，滑塊則離開小車進(jìn)入圓軌道并順著圓軌道往上運(yùn)動，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2．求：（1）小車與墻壁碰撞前的速度大小v1；（2）小車需要滿足的長度L；（3）請判斷滑塊能否經(jīng)過圓軌道的最高點(diǎn)Q，說明理由．參考答案：（1）5m/s

(2)16.75m

(3)v2=3m/s，v2＞v，滑塊能過最高點(diǎn)Q（1）設(shè)滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運(yùn)動過程中動量守恒，有：……………（2分）代入數(shù)據(jù)解得：＝5m/s…………………（2分）（2）設(shè)小車的最小長度為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有：……………（2分）代入數(shù)據(jù)解得：L=3.75m………（2分）（3）若滑塊恰能滑過圓的最高點(diǎn)的速度為v，則有：………………（2分）解得：m/s…………（2分）滑塊從P運(yùn)動到Q的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：……………………（2分）代入數(shù)據(jù)解得：m/s……………………（2分）>，說明滑塊能過最高點(diǎn)Q?！?分）17.靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中φ0和d為已知量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動能與電勢能之和為－A（0<A<qφ0）。忽略重力。求：（1）粒子所受電場力的大??；（2）粒子的運(yùn)動區(qū)間；參考答案：（1）由圖可知，0與d（或-d）兩點(diǎn)間的電勢差為φ0電場強(qiáng)度的大小

（2分）

電場力的大小

（1分）（2）設(shè)粒子在區(qū)間內(nèi)運(yùn)動，速率為v，由題意得

①由圖可知

②由①②得

因動能非負(fù)，有

得

即

粒子運(yùn)動區(qū)間

（5分）

18.如圖所示，整個空間充滿沿水平向右方向的勻強(qiáng)電場，電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°。現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：（sinθ=0.6,cosθ=0.8,tanθ=0.75，g=10m/s2）（1）電場力的大小?（2）小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時的速度大小?（3）小球通過最低點(diǎn)C時細(xì)線