湖南省懷化市2022-2023學年高二上學期期末物理試題 Word版含解析

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懷化市2022年高二下期期末考試試卷物理試題時量：75分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列關于電荷的認識正確的是（）A.電荷量很小的帶電體就是元電荷B.物體所帶的電荷量可以是任意值C.摩擦起電的實質是創(chuàng)生了電荷D.任何一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷量的代數(shù)和始終保持不變【答案】D【解析】【詳解】A．最小電荷量就是電子所帶的電荷量，人們把這個最小的電荷量叫做元電荷，故A錯誤；B．物體所帶的電荷量一定是元電荷的整數(shù)倍，故B錯誤；C．摩擦起電的實質是電子在兩個物體間發(fā)生了轉移，故C錯誤；D．任何一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷量的代數(shù)和始終保持不變，故D正確。故選D。2.2021年12月9日，神舟十三號乘組進行天宮授課，如圖為航天員葉光富試圖借助吹氣完成失重狀態(tài)下轉身動作的實驗，但未能成功。若他在1s內以20m/s的速度呼出質量約1g的氣體，可獲得的反沖力大小約為（）A.0.02NB.0.04NC.0.2ND.0.4N【答案】A【解析】【詳解】設航天員的質量為m，呼出氣體后速度為v，根據(jù)動量守恒有

1根據(jù)動量定理有代入數(shù)值解得故選A。3.經過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象。如圖所示，把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈A連接電池與開關，線圈B閉合并在其一段直導線附近平行放置小磁針，可觀察到的現(xiàn)象有（　?。〢.合上開關，小磁針發(fā)生偏轉，不會復原B.斷開開關，小磁針偏轉一下，隨即復原C.只要A線圈中有電流，小磁針就會發(fā)生偏轉D.A線圈中電流越大，小磁針偏轉角度也越大【答案】B【解析】【詳解】AC．當閉合開關時，A線圈接通瞬間，在鐵環(huán)產生順時針方向的磁場，使得穿過B的磁通量增加，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產生逆時針方向感應電流，電流穩(wěn)定后穿過A、B的磁通量不再發(fā)生變化，所以B中不再有感應電流，即小磁針偏轉一下隨即復原；故A錯誤，C錯誤；B．當開關斷開，A線圈中的電流中斷瞬間，使得穿過B的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，在B中產生順時針方向感應電流，小磁針會反向偏轉，線圈A電流減為零后穿過A、B的磁通量不再變化，所以B中不再有感應電流，小磁針偏轉一下后隨即復原，故B正確；D．由前面的分析可知A線圈中電流變化越快，小磁針偏轉角度也越大，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，在xOy坐標系中以O為中心的橢圓上，有a、b、c、d、e五點，其中a、b、c、d為橢圓與坐標軸的交點?，F(xiàn)在橢圓的一個焦點固定一點電荷，另一正試探電荷僅在靜電力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）

2A.點電荷帶負電B.a、c兩點的電場強度相同C.在b、d兩點分別放一個電荷量均為的正點電荷和負點電荷，O點處的場強可能為0D.在a、c兩點分別放一個電荷量均為的正點電荷，d點處的場強可能為0【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)帶電粒子軌跡及曲線運動受力特點可知點電荷帶正電，A錯誤；B．由電場線的分布情況和對稱性可分析a、c兩點電場強度大小相同，但方向不同，所以電場強度不同，B錯誤；C．在b、d兩點分別放一個電荷量為的正點電荷和負點電荷，這兩個點電荷在O點處的合場強方向沿y軸負方向，正點電荷在O點處的場強方向沿y軸正方向，故三個點電荷在O點處的場強可能為0，C正確；D．在a、c兩點分別放一個電荷量為正點電荷，這兩個正點電荷在d點處的合場強方向沿y軸負方向，正點電荷在d點處的場強方向也沿y軸負方向，故三個點電荷在d點處的合場強不可能為0，D錯誤。故選C。5.不帶電的導體P置于電場強度方向向右的電場中，其周圍電場線分布如圖所示，導體P表面處的電場線與導體表面垂直，a、b為電場中的兩點，則（）

3A.a點的電勢等于b點的電勢B.a點的電場強度小于b點的電場強度C.導體P內部的電場強度大于a點的電場強度D.正試探電荷從a點運動到b點，電場力做正功【答案】D【解析】【詳解】A．沿電場線方向電勢逐漸降低，則a點的電勢高于b點的電勢，故A錯誤；B．電場線越密集的地方電場強度越大，則a點的電場強度大于b點的電場強度，故B錯誤；C．a點的電場強度不為零，而導體內部電場強度為零，故C錯誤；D．正試探電荷從a點運動到b點，電場力做正功，故D正確。故選D。6.如圖，質量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細線懸掛在天花板上．平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2（θ1＞θ2）．兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB．則（　　）A.mA:mB=tanθ1:tanθ2B.qA：qB=1:1C.D.【答案】D【解析】【詳解】A．對A球進行受力分析可知，A所受到的庫侖力大小為同理B受到的庫侖力為

4兩球間的庫侖力大小相等方向相反，因此①A錯誤；B．兩個小球間的庫侖力總是大小相等，與兩小球帶電量大小無關，因此無法求出兩球電量間的關系，B錯誤；CD．由于兩球處于同一高度，則②又由于兩球下擺的過程中，機械能守恒，則③由②③聯(lián)立可得由①②③聯(lián)立利用三角函數(shù)關系可得C錯誤，D正確。故選D。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分。7.某閉合三棱柱如圖所示，處于磁感應強度為1T、方向沿x軸正方向的勻強磁場中。已知AB=0.4m，BE=0.3m，AD=0.2m，ABOD為在yOz平面內的矩形，BEFO為在xOy平面內的矩形，下列判斷正確的是（　　）

5A.穿過圖中ABOD面的磁通量為0.08WbB.穿過圖中BEFO面的磁通量為0.06WbC.穿過圖中AEFD面的磁通量為0.1WbD.穿過圖中AEFD面磁通量為0.08Wb【答案】AD【解析】詳解】A．根據(jù)穿過圖中ABOD面的磁通量為所以A正確；B．由于磁場方向平行于BEFO面，則穿過圖中BEFO面的磁通量為0，所以B錯誤；CD．由于AEFD面在磁場方向的投影的有效面積與ABOD面的面積相等，則穿過圖中AEFD面的磁通量與ABOD面的磁量相同，則C錯誤；D正確；故選AD。8.目前許多國產手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示。指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同。傳感器給所有的電容器充電，達到某一電壓值，電容器放電電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)文中信息，下列說法正確的是（　?。〢.在峪處形成電容器電容較大B.在峪處形成的電容器放電較快

6C.在嵴處形成的電容器電容較大D.在嵴處形成的電容器放電較快【答案】BC【解析】【詳解】AC．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪（凹下部分）距離d大，構成的電容器電容小，同理，在嵴處形成的電容器電容較大，選項C正確，A錯誤；BD．由于外接電源為所有電容器充到一個預先設計好的電壓值，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋峪（凹的部分，d大，電容?。嫵傻碾娙萜鞒渖系碾姾奢^少，在放電過程中放電時間短，放電較快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，B正確，D錯誤；故選BC。9.如圖所示的電路中，閉合電鍵S并調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，使A、B、C三燈亮度相同，若繼續(xù)將P向下移動，則三燈亮度變化情況為（）A.A燈變亮B.B燈變暗C.A燈最亮D.C燈最亮【答案】AD【解析】【詳解】AC．將變阻器滑片P向下移動時，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)全電路歐姆定律得知，總電流增大，則A燈變亮。故A正確，C錯誤；BD．并聯(lián)部分的電壓E、、r不變，增大，減小，B燈變暗。通過C燈的電流I增大，減小，則增大，C燈變亮。

7由于減小，增大，增大，所以C燈電流的增加量大于A燈的增加量，C燈最亮。故B錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，在一個水平放置的槽中，小球m自A點以沿AD方向的初速度v開始運動，已知圓弧AB＝0.9m，AB圓弧的半徑R＝10m，AD＝10m，A、B、C、D在同一水平面內不計摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通過C點，則其初速度的大小可能是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】小球m自A點以向AD方向的初速度v開始運動，把小球的運動進行分解，一個是水平方向的勻速運動，一個是在豎直面上的單擺，根據(jù)單擺周期公式有小球m自A點運動到C點，在豎直面上運動的時間為由于分運動的等時性，所以初速度為當n=0時，則當n=1時，則

8故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.利用氣墊導軌（全程不考慮其對滑塊的阻力）和兩個光電門驗證動量守恒定律，滑塊和遮光條總質量為，遮光條的寬度為d。如圖（a）所示，將氣墊導軌調整水平后，將滑塊靜置于光電門1左側，推動滑塊，使其獲得水平向右的速度后手放開，滑塊經過光電門1后，有一質量為的橡皮泥從h高處由靜止落下，剛好落至下方經過的滑塊上，迅速粘一起后隨滑塊向右經過光電門2，光電門1、2記錄的擋光時間分別為、，重力加速度為g。（1）用游標卡尺測得遮光條寬度如圖（b）所示，其讀數(shù)為______mm。（2）若碰撞過程中水平方向動量守恒，則應滿足的關系式______（用以上所給已知量表示）。（3）實驗中遮光條寬度的測量值有誤差對驗證碰撞過程水平方向動量守恒有無影響？請說明理由：______?！敬鸢浮竣?6.75②.③.無影響；根據(jù)（2）的分析知，實驗中遮光條寬度的測量值有誤差對驗證碰撞過程水平方向動量守恒無影響，理由是水平方向動量守恒，等式兩邊的d可消掉?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）[1]20分度游標卡尺的精確值為0.05mm，測得遮光條的寬度如圖（b）所示，其讀數(shù)為（2）[2]若碰撞過程中水平方向動量守恒，則解得（3）[3]無影響，根據(jù)（2）的分析知，實驗中遮光條寬度的測量值有誤差對驗證碰撞過程水平方向動量守恒無影響，理由是水平方向動量守恒，等式兩邊的d可消掉。

912.為了測得一干電池的電動勢和內阻，實驗室提供了下列器材：待測電池組（電動勢約為，內阻不超過）電流表（量程，內阻小于）電阻箱（）滑動變阻器（）單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干?？紤]到干電池組的內阻較小，電流表的內阻不能忽略，他設計了如圖甲所示的實驗電路。（1）該同學先測電流表的內阻：①將開關S斷開，滑動變阻器的阻值調到最大，開關K閉合，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表A滿偏；②將開關S接通C，保持______阻值不變，調節(jié)______阻值，使電流表A的指針達到滿偏的處，記下電阻箱的阻值為；③由以上操作可知電流表的內阻為______。（2）該同學再測干電池組的電動勢和內阻：①將開關K斷開，電阻箱的阻值調至最大，將開關S接通D；②調節(jié)電阻箱的阻值R，使電流表A有足夠示數(shù)，改變R的值，測出幾組I和R；③圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖像，由此可得待測干電池組的電動勢______V，內阻______。（計算結果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.滑動變阻器②.電阻箱③.④.2.83⑤.2.40【解析】【詳解】（1）②[1][2]將開關S接通C，保持滑動變阻器阻值不變，調節(jié)電阻箱阻值，改變電流表A的示數(shù)；

10[3]根據(jù)并聯(lián)分流解得（2）③[4][5]由閉合電路歐姆定律即，解得，13.如圖，在的空間中，存在沿x軸正方向的勻強電場E；在的空間內，存在沿x軸負方向的勻強電場，場強大小也等于E。一電子（－e，m）在x＝d處的P點以沿y軸正方向的初速度開始運動，運動軌跡如圖所示，不計電子重力。求：（1）電子在x方向分運動的周期；（2）電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離l?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）分析可知電子射入電場后在y方向上一直為勻速運動，在x方向上先是沿x負方向勻加速，后沿x負方向勻減速，再沿x正方向勻加速，后又沿x正方向勻減速，如此反復，軌跡如圖所示，設電子從開始到第一次與y軸相交時時間為t，有

11解得所以電子在x方向分運動的周期為（2）從開始到第一次與y軸相交時豎直方向位移為可得電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離為14.如圖甲所示，質量為m的小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點。取O點為坐標原點，豎直向下為x軸正方向建立坐標系?，F(xiàn)將小球從O點向下拉一小段距離A，然后釋放。已知重力加速度為g，小球在運動過程中彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力。(1)請證明：小球做簡諧運動。(2)從小球在位移A處釋放開始計時，請在圖乙坐標系中定性畫出小球在一個周期內的位移-時間圖像。(3)求小球在做簡諧運動過程中的加速度a與位移x的表達式，并在圖丙中畫出小球的a-x圖像?！敬鸢浮?1)證明過程見解析；(2)(3)【解析】【詳解】(1)取豎直向下為正方向．物體靜止在O點時kx0=mg將物體從O點向下拉離的距離為x時，彈簧的彈力大小k（x0+x）

12物體振動的回復力大小為F=k（x0+x）-mg=kx回復力方向豎直向下，與位移方向相反，則位移為x時有F=-kx符合簡諧運動的特征，所以物體做簡諧運動．(2)從小球在位移A處釋放開始計時，小球的位移時間圖像如圖所示(3)由牛頓第二定律可知則做出a-x圖像如圖15.如圖所示，在光滑的水平面上固定一豎直擋板，一輕彈簧的左端固定在擋板上，另一端能自然伸長到N點。N點處靜止放置質量為m0=0.1kg的物塊，N點右側的水平面上靜止放置n個質量均為m=0.2kg的相同小球，相鄰兩球間有一定距離，彈簧、物塊及所有小球均處在同一直線上。用外力緩慢推物塊向左壓縮彈簧（物塊與彈簧不拴接）至某處，此時彈簧的彈性勢能Ep=1.8J，現(xiàn)撤去外力，彈簧將物塊向右彈出，彈簧與物塊、物塊與小球、小球與小球之間發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，重力加速度g=10m/s2。求：（1）釋放物塊后至物塊第一次到達N點的過程，彈簧的彈力對物塊的沖量大??；（2）物塊第一次與小球碰撞后，物塊的速度大小及方向；（3）這n個小球最終獲得的總動能?！敬鸢浮浚?）；（2），方向水平向左；（3）（n=1,2,3，…）

13【解析】【詳解】（1）釋放物塊后至物塊第一次到達N點的過程，根據(jù)能量守恒有解得根據(jù)動量定理有（2）物塊第一次與小球碰撞過程中，由于m0

14（n=1,2,3，…）

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