湖南省株洲市茶陵县第一中学2022高二物理上学期期末试题含解析

湖南省株洲市茶陵县第一中学2022高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度的大小逐渐减小直至为零.则在此过程中

（

）

A．速度逐渐减小，当加速度减小为零时，速度达最小值

B．速度逐渐增加，当加速度减小为零时，速度达最大值

C．位移逐渐增大，当加速度减小为零时，位移将不再增大

D．位移逐渐减小，当加速度减小为零时，位移达最小值参考答案：B2.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有A.场强E=F/q

B.场强E=U/dC.场强E=kQ/r2

D.电场力做功W=Uq参考答案：AD3.如图所示，电源内阻不计，为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（

）A．增大R1

B．减小R1

C．增大R2

D．增大R3参考答案：BC4.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2时，汽车的瞬时加速度的大小为()A．

B．

C．

D．参考答案：A5.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图．若红蜡块沿玻璃管上升的速度为7cm/s，则玻璃管水平运动的速度约为（）A．14cm/s B．12cm/s C．7.0cm/s D．3.5cm/s参考答案：B【考点】运动的合成和分解．【分析】红蜡块的水平分运动和竖直分运动均是匀速直线运动，已知竖直分速度，根据平行四边形定则判断玻璃管水平运动的速度．【解答】解：红蜡块的水平分运动和竖直分运动均是匀速直线运动，根据平行四边形定则作图，如下：故≈12cm/s；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，理想变压器的副线圈上接有两个灯泡L3、L4，原线圈与两个灯泡L1、L2串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=

,交流电源两端的电压与灯泡两端的电压之比为

.

参考答案：7.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应

联一个

Ω。参考答案：串，9008.如图11所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是

，磁感应强度大小为

特。(粒子所受重力忽略不计)参考答案：垂直低面向外，0．3特9.下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：

表1电阻R＝15Ω电压U（V）1.534.5电流I（A）0.10.20.3

表2电压U=2V电阻R（Ω）51020电流I（A）0.40.20.1分析表1数据，可得出结论

；分析表2数据，可得出结论

。参考答案：10.如图10所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会变大，这说明电容器的电容__________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度__________。（填“变大”、“变小”或“不变”）

参考答案：

变小

；

不变

11.如图所示，一个偏心轮的圆心为O，重心为C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为f，当偏心轮以角速度ω绕O轴匀速转动时，则当ω＝__________时振动最为剧烈，这个现象称为____________。参考答案：(1)2πf(2)共振12.在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为______

_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为__________N/C。参考答案：

9×10－5

，

3.6×104

13.一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图所示，在匀强电场中，电量q=5.0×10－10C的正电荷，分别在平行于电场方向的平面内由A点运动到B点和由A点运动到C点，电场力做的功都为3.0×10－8J．已知△ABC中，∠A=37°，∠C=90°，AB=20cm．(cos37°=0.8，sin37°=0.6)求⑴A、B两点间的电势差Uab；⑵匀强电场场强E的大小和方向．参考答案：（1）60v（2）375v/m，沿AC方向17.如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。（1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a）的C点，求离子运动的速度大小（2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？参考答案：解：(1)若离子从y轴离开磁场区域时，其运动轨迹如图17-1所示，由几何关系得轨迹半径为

又离子在磁场中

得

（2）离子在磁场中

得运动的周期为

联立得

若为离子运动轨迹对应的圆心角，则离子在磁场中的运动时间为ks5u

1分ks5u则离子在磁场中的运动时间与离子的速度大小无关，与轨迹的圆心角有关。如图17-2，只有当离子从x轴离开磁场（即离子既不从磁场的上边界离开磁场，也不从y轴离开磁场）时，离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系，最大圆心角为。

①若离子刚好不能从磁场区域上边界离开磁场，则轨迹恰好与上边界相切，如图17-3，由几何关系

得，其轨迹半径为

②若离子刚好不能从y轴离开磁场，则轨迹与y轴相切，如图17-4由几何关系得，其轨迹半径为

综上所述，要使离子从x轴离开磁场，则其轨迹半径必须满足且

，即

即要使离子能在磁场中运动时间最长，则离子运动的速度必须满足ks5u

运动的最长时间为

18.（8分）如图所示，一束电子从静止