2022-2023學年上海四平中學高二物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年上海四平中學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.（單選題）兩個等量點電荷P、Q在真空中產(chǎn)生電場的電場線（方向未標出）如圖所示．下列說法中正確的是（

）A．P、Q是兩個等量正電荷

B．P、Q是兩個等量負電荷C．P、Q是兩個等量異種電荷

D．P、Q產(chǎn)生的是勻強電場參考答案：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），則說法錯誤的是（）A．該定值電阻為6ΩB．該電源的電動勢為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】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；讀出兩圖線交點處電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電動勢；對于電源，當內(nèi)外電路的電阻相等時輸出功率最大．【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，電源的電動勢：E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V；故B正確；C、D、對于電源，當內(nèi)外電路的電阻相等時輸出功率最大，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錯誤，D正確；本題選錯誤的，故選：C3.（單選）如圖所示，平行板電容器的一個極板與滑動變阻器的滑片C相連接。電子以速度v0垂直于電場線方向射入并穿過平行板間的電場。在保證電子還能穿出平行板間電場的情況下，若使滑動變阻器的滑片C上移，則關(guān)于電容器極板上所帶電荷量Q和電子穿過平行板所需的時間t的說法中，正確的是(

)A.電荷量Q增大，時間t也增大B.電荷量Q不變，時間t增大C.電荷量Q增大，時間t不變D.電荷量Q不變，時間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動，當運動一段時間后，拉力逐漸減小，且當拉力減小到零時，物體剛好停止運動，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摩擦因數(shù)B．合外力對物體所做的功C．物體勻速運動時的速度D．物體運動的時間參考答案：DA、物體做勻速運動時，受力平衡，則f=F=7N；再由滑動摩擦力公式可求得物體與水平面間的動摩擦因數(shù)，故A正確；B、4m后物體做減速運動，圖象與坐標軸圍成的面積表示拉力做的功，則由圖象中減速過程包括的方格數(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；則由動能定理可求得物體開始時做勻速運動時的速度，故C正確；D、由于不知道具體的運動情況，無法求出減速運動的時間，故D錯誤。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，O點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)過切點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時所經(jīng)歷的時間關(guān)系為（）A．tAB＞tCD＞tEFB．tAB＜tCD＜tEFC．tAB=tCD=tEFD．無法確定參考答案：解：設(shè)上面圓的半徑為r，下面圓的半徑為R，則軌道的長度s=2rcosα+R，下滑的加速度a=，根據(jù)位移時間公式得，，則t=．因為α＞β＞θ，則tAB＞tCD＞tEF．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，氣球質(zhì)量為100kg，下連一質(zhì)量不計的長繩，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。參考答案：7.（4分）一金屬導(dǎo)體的兩端電壓為4.5V時，通過導(dǎo)體的電流為0.3A，當導(dǎo)體兩端的電壓為6.0V時，通過導(dǎo)體的電流為__________A；當導(dǎo)體兩端的電壓為零時，導(dǎo)體的電阻為__________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)強度為4×10-2T的勻強磁場內(nèi)，則穿過矩形線圈的磁通量是

Wb，在時間t＝0.2s內(nèi)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過90o時，整個線圈產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢大小為

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，請在圖中標出各個小磁針的N極。參考答案：10.如圖14所示勻強磁場方向水平向外，磁感應(yīng)強度B＝0.20T，金屬棒Oa長L＝0.60m，繞O點在豎直平面內(nèi)以角速度ω＝100rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則金屬棒中感應(yīng)電動勢的大小是__________。

參考答案：

3.6V11.如圖所示是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時，可用來測量

；當S旋到位置

時，可用來測量電流，其中S旋到位置

時電流表量程較大。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)強度B為4T的勻強磁場中，讓長為0.2m的導(dǎo)體棒ab在金屬框上以6m/s的速度向右移動，如圖所示.此時感應(yīng)電動勢大小為______V．如果R1=6Ω，R2=3Ω，導(dǎo)體棒ab的電阻r=1Ω.則通過ab的電流大小為______A．a(chǎn)b兩點的電勢差大小為

V。參考答案：4.8V；1.6A；3.2V

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用伏安法測電阻,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.當測量100Ω左右的電阻時,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)系的實驗中：(1)實驗中電火花計時器的工作電源是__________(填“直流”或“交流”)電源，電源電壓是_________V，相鄰打點時間間隔是___________s．(2)小車拖動紙帶的運動情況如圖所示，圖中O、A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰的記數(shù)點的時間間隔是0．10s，標出的數(shù)據(jù)單位是厘米，則打點計時器在打C點時小車的瞬時速度是______m／s，小車運動的加速度是____-----_m／s2．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在天體運動中，將兩顆彼此相距較近的行星稱為“雙星”。它們在相互間的萬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動，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，質(zhì)量分別為m1和m2，試計算：（1）雙星的軌道半徑各是多大？（2）雙星的線速度的大??？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）開關(guān)S閉合前，電容器所帶的電荷量；（2）閉合開關(guān)S后流過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，通過電阻R3的總電量是1.5×10﹣3C．考點：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上沒有電流流過．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上沒有電流流過．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，電容器上極板電勢高，帶正電，下極板電勢低，帶負電．（2）閉合電鍵K后，R2和R4串聯(lián)后與R1并聯(lián)，R3上沒有電流流過，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．因為U1＞U2，外電路中順著電流方向電勢降低，可知電容器上極板的電勢高，帶正電，下極板的電勢低，帶負電．所以閉合電鍵K后，通過電阻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，通過電阻R3的總電量是1.5×10﹣3C．點評：本題是含容電路，對于電容器，關(guān)鍵求電壓．本題電路穩(wěn)定時，電容器的電壓等于電容器這一路同側(cè)兩個電阻的電壓之差18.如圖所示，一個底面粗糙，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，小球靜止時輕繩與斜面的夾角是30°.(1)求當斜面體靜止時繩的拉力大??；(2)若地面對