广东省揭阳市兴文中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

广东省揭阳市兴文中学2023年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.许多同学家里都有调光电灯、调速风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为

A.

B.

C.

D.参考答案：A2.（多选）对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是；（

）A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C合运动的方向就是物体实际运动的方向D由两个分速度的大小方向就可以确定合速度的大小和方向参考答案：CD3.质量为M的小车静止在光滑水平面上，质量为m的人站在小车左端．在此人从小车的左端走到右端的过程中（）A．若在走动过程中人突然相对于车停止，这时车相对于地的速度将向右B．人在车上行走的平均速度越大，走到右端时车在地面上移动的距离越大C．人在车上行走的平均速度越小，走到右端时车在地面上移动的距离越大D．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离都一样参考答案：D【考点】动量守恒定律．【分析】人在车上走的过程中水平方向的动量守恒，不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离都一样．【解答】解：选择人与车组成的系统为研究的对象，人走动的方向为正方向；A、人在车上走的过程中水平方向的动量守恒，由于人与车组成的系统在水平方向动量守恒，所以若在走动过程中人突然相对于车停止，这时车相对于地的速度是0．故A错误；B、C、D、设人的速率是v1，车的速率的v2，由动量守恒定律得：mv1=Mv2设车的长度是L，则人走到车尾的过程中：v1t+v2t=L联立两式得：，与人与车的速率无关，故BC错误，D正确．故选：D4.质点A从某一高度开始自由下落的同时，由地面竖直上抛质点B（不计空气阻力）。两质点在空中相遇时速率相等，假设A、B互不影响，继续各自的运动。对两物体的运动情况有以下判断正确的是A.两物体落地速率相等 B.相遇时A、B的位移大小之比为1：3C.两物体在空中运动时间相等

D.落地前任意时刻两物体的机械能都相等参考答案：AB5.如图所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5Hz，振幅为8.0×10-3m.已知t＝0时刻P处质点的位移为y＝4.0×10-2m，速度沿y轴正向，Q点在P点右方9.0×10-1m处，对于Q处的质点来说 ( )A．在t＝0时，位移为y＝－4.0×10-2m.B．在t＝0时，速度沿y轴负方向.C．在t＝0.1s时，位移为y＝－4.0×10-2m.D．在t＝0.1s时，速度沿y轴正方向.参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一电荷量为-3×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差为

V，电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了

J。参考答案：6

-1.8×10-57.已知一个电流表的内阻为Rg=1k，Ig=100μA，若要改装成量程为3V的伏特表，需__________（填“串”或“并”）联一个阻值为__________的电阻，若改装成量程为1A的安培表，需__________（填“串”或“并”）联一个阻值约为__________的电阻．参考答案：8.真空中，有两个带同种电荷的点电荷A、B．A带电荷9×10－10C，B带电荷是A的4倍．A、B相距12cm，现引入点电荷C，使A、B、C三个点电荷都处于静止状态，则C的位置为________，C的电荷为________．参考答案：AB连线上距A4cm处，-4×10-10C9.两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2：3的均匀铜导线按图9所示接入电路，则两导线的电阻之比R1：R2=

，自由电子在两导线中定向移动时所受的电场力之比F1：F2=

。参考答案：3：2

；

3：2

10.（4分）已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离．在a点固定放置一个带电量为＋Q点电荷．将另一个电荷量为＋q的点电荷从a、b间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定________60eV（填大于、等于或小于）．参考答案：大于11.如图所示，一根长为L的均匀导线。将它围成闭合的正方形线框abcd，并置于一个有界的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，磁感应强度为B。使线框以速度v向右作匀速运动，则当线框的cd边还在磁场时，ab边两端的电势差是

；当线框的cd边离开磁场时，ab边两端的电势差是

。参考答案：12.1820年，丹麦物理学家

用实验展示了电与磁的联系，说明了通电导线周围存在着磁场，这个现象叫做电流的

（填“热”或者“磁”）效应。参考答案：奥斯特，磁13.功率为P，质量为M的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变．若不关闭油门，且保持功率不变，则在ts内速度增大为原来的2倍，则汽车的初速度为____________.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.47四、计算题：本题共3小题，共计47分16.位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨，左端串接一电阻R=7.5Ω，金属导轨在外力控制下始终以速度v1=2m/s向右匀速运动，导轨电阻不计。如图所示，虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。由于导轨足够长，电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，长度也是L的金属棒，自PQ处以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金属导轨，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2，且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后，经t=0.2s，速度恰好与导轨速度相同，此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后，金属棒继续运动，当其速度刚好稳定时，金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2，求：

（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

参考答案：（1）金属棒最后匀速运动，设速度为v3

①

②

③金属棒做匀速运动

④可得v3=1.6m/s

⑤

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时，可推出

⑥由牛顿第二定律

⑦a=6m/s2

⑧

（3）设金属棒从滑上导轨到与导轨速度相同的过程中，导轨的位移为s1，棒的位移为s2，摩擦生热

⑨导轨位移

⑩金属棒速度由v1减小到v3的过程中位移为s3=s—s2

（11）由动能定理

（12）由功能关系E=—W安可得：E电=0.7J

（14分）评分标准：①②③⑤⑧⑨⑩（11）（13）（14）各1分，④⑥⑦（12）各2分。其他方法正确也给分。

17.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm.电源电动势E＝24V，内阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(g取10m/s2)参考答案：(1)小球进入板间后，受重力和静电力作用，且到A板时速度为零，设两板间电压为UAB.由动能定理得：－mgd－qUAB＝0－mv，………………2分解得UAB＝8V…………1分所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8V，…………1分设通过滑动变阻器的电流为I，由闭合电路欧姆定律得：I＝＝1A，…………2分滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝＝8Ω.……2分(2)电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23W.……2分18.（17分）如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q。导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g。求：

（1）金属杆达到最大速度时安培力的大小；（2）磁感应强度的大小；（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。参考答案：解析：（1）设金属杆受安培力为FA，当金属杆达到最大速度时，杆受力平衡